Molarabsorptivitet i vad det består av, hur man beräknar det, lösta övningar

den molär absorptionsförmåga Det är en kemisk egenskap som anger hur mycket ljus en art kan absorbera i lösning. Detta koncept är mycket viktigt inom spektroskopisk analys av strålningsabsorption av fotoner med energi i det ultravioletta och synliga området (Uv-vis).

Eftersom ljus består av fotoner med sina egna energier (eller våglängder), beroende på den analyserade arten eller blandningen, kan en foton absorberas i högre grad än en annan; det vill säga ljus absorberas vid vissa våglängder som är karakteristiska för substansen.

Således är värdet av molarabsorptionsförmågan direkt proportionellt mot graden av absorption av ljus vid en viss våglängd. Om arten absorberar litet rött ljus, kommer dess absorptionsvärde att vara lågt; medan om det finns en uttalad absorption av rött ljus kommer absorptionsförmågan att ha ett högt värde.

En art som absorberar rött ljus kommer att återspegla en grön färg. Om den gröna färgen är mycket intensiv och mörk betyder det att det finns en stark absorption av rött ljus.

Dock kan vissa nyanser av grönt orsakas av reflektioner av olika nyanser av gult och blått, som är blandade och upplevs som grön turkos, smaragd, glas, etc..

index

• 1 Vad är molarabsorptionsförmågan??
  • 1,1 enheter
• 2 Hur man beräknar det?
  • 2.1 Direkt clearing
  • 2.2 Grafikmetod
• 3 Övningar löst
  • 3.1 Övning 1
  • 3.2 Övning 2
• 4 referenser

Vad är molarabsorptionsförmågan??

Molarabsorptivitet är också känd med följande beteckningar: specifik utrotning, molär dämpningskoefficient, specifik absorption eller Bunsen-koefficient; även, har kommit att bli namngiven på andra sätt, så det har varit en källa till förvirring.

Men vad exakt är molarabsorptionsförmågan? Det är en konstant som definieras i Lamber-Bärens matematiska uttryck och anger helt enkelt hur mycket kemikalien eller blandningen absorberar ljuset. Sådan ekvation är:

A = ebc

Där A är absorbansen hos lösningen vid en vald våglängd A; b är cellens längd där provet som ska analyseras är innehöll, och det är därför det avstånd som ljuset passerar genom lösningen; c är koncentrationen av den absorberande arten; och e, den molära absorptionsförmågan.

Med tanke på λ, uttryckt i nanometrar, förblir värdet av e konstant; men genom att ändra värdena på A, det vill säga genom att mäta absorbanserna med ljus av andra energier, ändras E och når antingen ett minimi- eller maximivärde.

Om dess maximala värde är känt, ε_max, bestäms samtidigt_max; det vill säga det ljus som mest absorberar arten:

enheter

Vad är enheterna av ε? För att hitta dem måste det vara känt att absorbanser är dimensionlösa värden; och därför måste multipliceringen av enheterna av b och c annulleras.

Koncentrationen av absorberande species kan uttryckas antingen i g / L eller mol / L, och b är vanligen uttryckt i cm eller m (eftersom det är längden av cellen passerar genom strålen). Molariteten är lika med mol / L, så c uttrycks också som M.

Således multiplicerar vi enheterna b och c erhåller vi: M ∙ cm. Vilka enheter måste då ha ε att lämna värdet på en dimensionslös? De som vid multiplicering av M ∙ cm ger ett värde av 1 (M ∙ cm x U = 1). Rensa U, du blir helt enkelt M^-1∙ cm^-1, som också kan skrivas som: L ∙ mol^-1∙ cm^-1.

Faktum är att använd M-enheterna^-1∙ cm^-1 eller L ∙ mol^-1∙ cm^-1 strömlinjeforma beräkningar för att bestämma molär absorptionsförmåga. Det uttrycks emellertid också vanligen med enheter av m²/ mol eller cm²/ mol.

När det uttrycks med dessa enheter, måste vissa omvandlingsfaktorer användas för att modifiera enheterna av b och c.

Hur man beräknar det?

Direktröjning

Molarabsorptivitet kan beräknas direkt genom att rensa den i föregående ekvation:

e = A / bc

Om koncentrationen av den absorberande arten är känd kan cellens längd och vilken absorbans som erhålls vid en våglängd beräknas e. Detta sätt att beräkna det ger emellertid ett felaktigt och opålitligt värde.

Grafikmetod

Om ekvationen av Lambert-Beers lag observeras noggrant kommer det att noteras att det liknar ekvationen för en linje (Y = aX + b). Detta betyder att om du plottar värdena på A på Y-axeln och de av c på X-axeln måste du få en rak linje som passerar genom ursprunget (0,0). Således skulle A vara Y, X skulle vara c och a skulle vara lika med eb.

Därför plottar du linjen, ta bara två punkter för att bestämma lutningen, det vill säga a. När detta är gjort, och längden på den kända cellen, b, är det enkelt att rensa värdet av e.

Till skillnad från direktavstånd tillåter plotting A vs c att medeltala absorbansmätningar och minskande experimentfel; och även för en enda punkt kan passera oändlig rak, så det är inte praktiskt direktavstånd.

Också kan de experimentella fel gör en rak linje inte passerar genom två, tre eller flera punkter, så verkligen den linje som erhölls används efter applicering av minsta kvadratmetoden (funktion som redan är inbyggd räknare). Allt detta förutsätter en hög linjäritet, och därför en överensstämmelse med Lamber-Beers lag.

Lösta övningar

Övning 1

Det är känt att en lösning av en organisk förening med en koncentration av 0,008739 M uppvisade en absorbans av 0,6346, mätt vid A = 500 nm och med en cell med en längd av 0,5 cm. Beräkna vad är komplexets molära absorptionsförmåga vid nämnda våglängd.

Från dessa data kan du direkt rensa ε:

e = 0,6346 / (0,5 cm) (0,008739M)

145,23 M^-1∙ cm^-1

Övning 2

Följande absorbanser mäts vid olika koncentrationer av ett metallkomplex vid en våglängd av 460 nm och med en cell med en längd av 1 cm:

A: 0.03010 0.1033 0.1584 0.3961 0.8093

c: 1,8 ∙ 10^-5   6 × 10^-5   9,2 ∙ 10^-5   2,3 ∙ 10^-4   5,6 ∙ 10^-4

Beräkna komplexets molära absorptionsförmåga.

Det finns totalt fem poäng. Att beräkna ε nödvändigt plot dem placerar värdena av A på Y-axeln, och koncentrationerna c i X-axeln När detta är gjort, är linjen för minsta kvadrat bestämdes, och ekvationen kan bestämmas ε.

I detta fall ritas punkterna och linjen dras med en bestämningskoefficient R² av 0.9905 är lutningen lika med 7 × 10^-4; det vill säga εb = 7 × 10^-4. Därför, med b = 1 cm, blir e 1428,57 M^-1.cm^-1 (1/7 ∙ 10^-4).

referenser

1. Wikipedia. (2018). Molär dämpningskoefficient. Hämtad från: en.wikipedia.org
2. Science Struck. (2018). Molarabsorptionsförmåga. Hämtad från: sciencestruck.com
3. Kolorimetrisk analys: (ölens lag eller spektrofotometrisk analys). Hämtad från: chem.ucla.edu
4. Kerner N. (s.f.). Experiment II - Lösning Färg, Absorbans och Öllagar. Hämtad från: umich.edu
5. Day, R., & Underwood, A. Kvantitativ analytisk kemi (femte red.). PEARSON Prentice Hall, p-472.
6. Gonzáles M. (17 november 2010). Absorptionsförmågan. Hämtad från: quimica.laguia2000.com