Molárna absorpcia, inak známa ako molárny koeficient útlmu, je mierou toho, ako dobre chemické látky absorbujú svetlo určitej vlnovej dĺžky. To umožňuje porovnanie medzi zlúčeninami bez toho, aby bolo potrebné pri meraní brať do úvahy rozdiely v koncentrácii roztoku a šírke nádoby s roztokom. Molárna absorpcia sa bežne používa v chémii a nemala by sa zamieňať s vylučovacím koeficientom, ktorý sa častejšie používa vo fyzikálnych vedách. Štandardnou mernou jednotkou molárnej absorpcie je liter na mól centimeter (L mol-1 cm-1).
Krok
Metóda 1 z 2: Výpočet molárnej absorpcie pomocou rovnice
Krok 1. Pochopte Beer-Lambertov zákon, A = bc
Štandardná rovnica absorbancie je A = bc, A je množstvo svetla s určitou vlnovou dĺžkou absorbované chemickou vzorkou, je molárna absorpcia, b je vzdialenosť, ktorú musí svetlo prejsť roztokom vzorky, alebo šírka nádoby a c je koncentrácia zlúčeniny na jednotku objemu.
- Absorbanciu je možné tiež vypočítať pomocou pomeru medzi referenčnou vzorkou a neznámou vzorkou. Rovnica, ktorú je možné použiť, je A = log10(Jao/i).
- Intenzita sa získala pomocou spektrofotometra.
- Absorbancia roztoku sa zmení na základe vlnovej dĺžky, ktorá ním prechádza. Niektoré vlnové dĺžky budú absorbované viac ako ostatné vlnové dĺžky v závislosti od charakteru roztoku. Nezabudnite uviesť vlnovú dĺžku použitú pri vašich výpočtoch.
Krok 2. Ak chcete vyriešiť molárnu absorpciu, znova usporiadajte rovnicu Beer-Lambertova zákona
Pomocou algebry môžeme hodnotu absorbancie rozdeliť na šírku nádoby s roztokom a úroveň koncentrácie roztoku, aby sme určili molárnu absorpciu v rovnici: = A/bc. Túto rovnicu môžeme použiť na výpočet molárnej absorpcie pre danú vlnovú dĺžku.
Merania absorbancie vykonávané viac ako raz môžu poskytnúť rôzne hodnoty v dôsledku rozdielov v koncentrácii roztoku a tvaru nádoby použitej na meranie intenzity. Molárna absorpcia prekonáva tento druh rozdielu
Krok 3. Nájdite v spektre hodnotu požadovanej premennej pomocou spektrofotometrie
Spektrofotometer je zariadenie, ktoré pomocou roztoku vyžaruje svetlo s určitou vlnovou dĺžkou a zisťuje množstvo svetla, ktoré vychádza. Časť svetla bude absorbovaná roztokom a zostávajúce svetlo, ktoré roztokom prešlo, sa použije na výpočet hodnoty absorbancie roztoku.
- Pripravte na analýzu roztok so známou koncentráciou c. Mernou jednotkou koncentrácie roztoku je molárna hodnota alebo mol/liter.
- Ak chcete nájsť b, zmerajte šírku kontajnera. Mernou jednotkou kontajnera sú centimetre (cm).
- Pomocou spektrofotometra zmerajte hodnotu absorbancie A pomocou svetla určitej vlnovej dĺžky. Mernou jednotkou vlnovej dĺžky je meter, ale väčšina vlnových dĺžok je taká malá, že sa spravidla merajú v nanometroch (nm). Absorpcia nemá mernú jednotku.
Krok 4. Zadajte hodnoty premenných, ktoré boli nájdené, do rovnice molárnej absorpcie
Pripojte hodnoty získané pre A, c a b do rovnice = A/bc. Vynásobte b a c a potom vydelte A súčinom „b“a „c“, aby ste určili hodnotu molárnej absorpcie.
-
Príklad: Pomocou 1 cm širokej nádoby odmeriate hodnotu absorbancie roztoku s koncentráciou 0,05 mol/l. Hodnota absorbancie roztoku s použitím vlnovej dĺžky 280 nm je 1,5. Aká je molárna nasiakavosť tohto roztoku?
️280 = A/bc = 1,5/(1 x 0,05) = 30 L mol-1 cm-1
Metóda 2 z 2: Výpočet molárnej absorpcie pomocou lineárnych kriviek
Krok 1. Zmerajte intenzitu svetla vyžarovaného roztokom rôznych koncentrácií
Vytvorte tri alebo štyri roztoky rovnakého typu, ale s rôznymi koncentráciami. Pomocou spektrofotometra zmerajte hodnotu absorbancie roztoku s rôznymi úrovňami koncentrácie pomocou svetla určitej vlnovej dĺžky. Začnite s roztokom s najnižšou koncentráciou až po roztok s najvyššou koncentráciou. Poradie operácie nie je dôležité, ale starostlivo zaznamenajte páry hodnôt absorbancie a výpočet úrovne koncentrácie roztoku.
Krok 2. Mapujte koncentračnú hladinu roztoku a hodnotu absorbancie do grafu
Pomocou hodnôt získaných zo spektrofotometra zakreslite každý bod do čiarového grafu. Na získanie bodu použite úroveň koncentrácie roztoku pre os X a hodnotu absorbancie pre os Y.
Za bodkami nakreslite čiaru. Ak sa meranie vykoná správne, bodky budú tvoriť priamku označujúcu hodnotu absorbancie a úroveň koncentrácie roztoku, ktoré sú úmerné Beerovmu zákonu
Krok 3. Určte gradient priamky vytvorenej z dátových bodov
Ak chcete vypočítať gradient čiary, vydelte hodnotu vertikálnej zmeny hodnotou horizontálnej zmeny. Pomocou dvoch údajových bodov nájdite rozdiel medzi hodnotou Y a hodnotou X a potom vydelte rozdiel v hodnote Y rozdielom v hodnote X (Y/X).
- Rovnica gradientu priamky je (Y2 - Y1)/(X2 - X1). Vyššie dátové body sú predplatené 2 a nižšie dátové body sú označené dolným indexom 1.
- Príklad: Pri hladine koncentrácie roztoku 0,27 sa hodnota absorbancie zaznamená ako 0,2 molárna a pri koncentrácii roztoku 0,41 je hodnota absorbancie 0,3 molárnej hodnoty. Hodnota absorbancie je Y, zatiaľ čo úroveň koncentrácie roztoku je X. Pomocou rovnice priamky (Y2 - Y1)/(X2 - X1) = (0, 41-0, 27)/(0, 3-0, 2) = 0, 14/0, 1 = 1, 4 je gradient priamky.
Krok 4. Gradient čiary rozdeľte na šírku nádoby s roztokom, aby ste získali molárnu absorpciu
Posledným krokom na získanie molárnej absorpcie je rozdelenie gradientu na šírku. Šírka je hrúbka nádoby s roztokom použitého v spektrofotometrickom procese.
