Jak obliczyć molowy współczynnik absorpcji

Wideo: How to calculate molar absorptivity from graph?

Zawartość

Kroki
Metoda 1 z 2: Oblicz molowy współczynnik absorpcji ze wzoru
Metoda 2 z 2: Graficzne wyznaczanie współczynnika absorpcji molowej
Dodatkowe artykuły

Molowy współczynnik absorpcji, znany również jako molowy współczynnik ekstynkcji, jest miarą tego, jak silnie cząsteczki chemiczne (cząsteczki) substancji pochłaniają światło o określonej długości fali. Każda substancja charakteryzuje się własnym molowym współczynnikiem absorpcji, który jest niezależny od stężenia i objętości. Ta cecha jest szeroko stosowana w chemii i nie należy jej mylić ze współczynnikiem ekstynkcji, który jest częściej używany w fizyce. Standardową jednostką miary absorbancji molowej jest litr podzielony przez mol i centymetr (L mol cm).

Kroki

Metoda 1 z 2: Oblicz molowy współczynnik absorpcji ze wzoru

1 Sprawdź prawo Bouguer-Lambert-Beer:A = ɛlc... Absorpcję światła w ośrodku opisuje równanie A = ɛlc, gdzie A - ilość światła o określonej długości fali pochłonięta przez próbkę, ɛ - współczynnik absorpcji molowej, ja jest odległością przebytą przez światło w roztworze, oraz C - stężenie roztworu (liczba badanych cząsteczek na jednostkę objętości).
- Współczynnik absorpcji można również wyznaczyć ze stosunku natężeń światła przepuszczanego przez wzorzec do badanej próbki. W tym przypadku równanie wygląda następująco: A = log₁₀(I_o/ I).
- Natężenie światła określa się za pomocą spektrofotometru.
- Zdolność absorpcyjna roztworu zależy od długości fali przechodzącego przez niego światła. Przy pewnych wartościach długości fali światło jest pochłaniane silniej niż przy innych, a wartości te zależą od składu roztworu. Przy obliczaniu nie zapomnij wskazać, dla jakiej długości fali są wykonane.
2 Przekształć prawo Bouguera-Lamberta-Beera, aby wyrazić molowy współczynnik absorpcji. Podziel obie strony równania przez długość i stężenie, a wynikiem jest wyrażenie na molowy współczynnik absorpcji: ɛ = A / lc... Korzystając z tego wzoru, możesz obliczyć molowy współczynnik absorpcji dla określonej długości fali.
- Zdolność absorpcji w stałej odległości zależy od stężenia roztworu i kształtu użytego pojemnika. Współczynnik absorpcji molowej eliminuje te czynniki.
3 Zmierz wymagane wartości za pomocą spektrofotometrii. W spektrofotometrze przez substancję przepuszcza się światło o określonej długości fali, a na wyjściu mierzy się intensywność przepuszczanego światła. Część światła jest pochłaniana przez roztwór i natężenie światła maleje. Spektrofotometr mierzy natężenie przepuszczanego światła, które służy do obliczania molowego współczynnika absorpcji.
- Przygotuj do analizy roztwór o znanym stężeniu C... Określ stężenie w jednostkach mol / gram lub mol / litr.
- Do określenia ja zmierzyć długość użytej kuwety. Zapisz długość w centymetrach.
- Zmierz absorbancję spektrofotometrem A dla określonej długości fali. Długość fali mierzy się w metrach, ale światło jest tak krótkie, że zwykle wyraża się je w nanometrach (nm). Zdolność absorpcyjna jest bezwymiarowa.
4 Wstaw liczby do równania i znajdź molowy współczynnik absorpcji. Weź wartości liczbowe A, C oraz ja i podłącz je do formuły ɛ = A / lc... Zwielokrotniać ja na Ca potem podzielić A o tę ilość, aby znaleźć molowy współczynnik absorpcji.
- Załóżmy, że zmierzyłeś absorbancję roztworu 0,05 mol/litr za pomocą 1 cm kuwety. W tym przypadku absorbancja wyniosła 1,5 dla światła o długości fali 280 nm. Jak znaleźć molowy współczynnik absorpcji dla danego rozwiązania?
  - ɛ₂₈₀ = A / lc = 1,5 / (1 x 0,05) = 30 L mol cm

Metoda 2 z 2: Graficzne wyznaczanie współczynnika absorpcji molowej

1 Zmierz intensywność przepuszczanego światła dla różnych stężeń roztworu. Przygotuj 3-4 roztwory o różnych stężeniach.Za pomocą spektrofotometru zmierz absorbancję roztworów o różnych stężeniach dla danej długości fali. Możesz zacząć od roztworu o najniższym stężeniu. Kolejność nie jest ważna, najważniejsze jest, aby nie mylić i rejestrować zmierzonych wartości absorbancji zgodnie ze stężeniami.
2 Wykreśl uzyskane wartości na wykresie. Wykreśl stężenie na poziomej osi X i absorbancję na pionowej osi Y, a wyniki wykreśl jako kropki.
- Narysuj linię między punktami. Jeśli pomiary zostały wykonane prawidłowo, punkty powinny leżeć na linii prostej, ponieważ zgodnie z prawem Bouguera-Lamberta-Beera pojemność absorpcyjna jest wprost proporcjonalna do stężenia.
3 Definiować nachylenie prosteprzechodząc przez punkty doświadczalne. Aby znaleźć nachylenie linii prostej, podziel przyrost Y przez przyrost odciętej X. Weź dwa punkty na linii, odejmij odpowiednie współrzędne jednego punktu od współrzędnych drugiego i podziel różnicę Y przez różnicę X.
- Nachylenie linii prostej (nachylenie lub styczna nachylenia) jest określane w następujący sposób: (Y₂ - Tak₁) / (X₂ - X₁). W tym przypadku punkt położony wyżej na linii prostej otrzymuje indeks 2, a punkt dolny - indeks 1.
- Załóżmy, że przy stężeniu molowym 0,2 absorbancja wynosiła 0,27, a przy stężeniu 0,3 0,41. Absorbancja jest wykreślana na osi Y, a stężenie na osi X. Korzystając z powyższego równania, znajdź nachylenie linii prostej: (Y₂ - Tak₁) / (X₂ - X₁) = (0,41-0,27)/(0,3-0,2) = 0,14/0,1 = 1,4.
4 Aby obliczyć molowy współczynnik absorpcji, należy podzielić nachylenie linii prostej przez drogę przebytą przez światło (głębokość kuwety). Droga przebyta przez światło jest równa głębokości kuwety zastosowanej w spektrofotometrze.
- Dla naszego przykładu otrzymujemy: jeśli nachylenie wynosi 1,4, a głębokość kuwety wynosi 0,5 centymetra, to współczynnik absorpcji molowej wynosi 1,4 / 0,5 = 2,8 L mol cm.