Absorbowanie molowe

Co to jest absorbowanie trzonowe?

Absorbowanie molowe Jest to właściwość chemiczna, która wskazuje, ile światła może wchłonąć gatunek w roztworze. Oznacza to, że jest to jednostka mierząca zdolność roztworu do wchłaniania światła. 

Ponieważ światło składa się z fotonów z energią (lub długościami fali), w zależności od gatunku lub mieszanej mieszanki, foton może zostać wchłonięty w większym stopniu niż inny. Oznacza, że ​​światło jest wchłaniane przy niektórych długościach fal charakterystycznych dla substancji.

Zatem wartość pochłaniania molowego jest wprost proporcjonalna do stopnia wchłaniania światła do pewnej długości fali. Jeśli gatunek pochłania małe czerwone światło, jego wartość pochłaniająca będzie niska. Jeśli istnieje wyraźne wchłanianie czerwonego światła, pochłanianie będzie miało wysoką wartość.

Gatunek pochłaniający czerwone światło odbije kolor zielony. Jeśli kolor zielony jest bardzo intensywny i ciemny, oznacza to, że istnieje silne wchłanianie czerwonego światła.

Jednak niektóre zielone odcienie mogą wynikać z odruchów różnych zakresów żółtych i niebieskich, które są mieszane i postrzegane jako turkusowe zielone, szmaragdowe, szkła itp.

Równanie absorbujące molowe

Absorbracja molowa jest stale zdefiniowana w matematycznym wyrażeniu prawa Lamberta-Beera i po prostu wskazuje, ile światła pochłania gatunki chemiczne lub mieszankę. Równanie to:

A = εBC

Gdzie A jest absorbancją roztworu do wybranej długości fali λ, B jest długością komórki, w której analizowana próbka jest zawarta, a zatem jest odległością, przez którą światło przechodzi w roztworze, C jest stężenie gatunków chłonnych i ε, pochłanianie molowe.

Może ci służyć: Alquinos

Biorąc pod uwagę λ, wyrażone w nanometrach, wartość ε pozostaje stała. Ale zmieniając wartości λ, to znaczy poprzez pomiar absorbancji za pomocą świateł innych energii, zmian ε, osiągnięcie minimalnej lub maksymalnej wartości.

Jeśli jego maksymalna wartość jest znana, ε_Max, Jest to jednocześnie określane λ_Max. To znaczy światło, które najbardziej pochłania gatunek:

Wykres, gdzie pokazano maksymalne wartości absorpcji światła gatunku chemicznego. Źródło: Gabriel Bolívar

Jednostki

Aby poznać jednostki ε, musimy wiedzieć, że absorbancje są wartościami bezwymiarowymi, a zatem pomnożenie jednostek B i C musi zostać unieważnione.

Stężenie gatunków chłonnych można wyrażać albo w g/l lub mol/l, a B zwykle wyraża się w cm lub m (ponieważ jest to długość komórki przecina wiązkę światła). Molarność jest równa molowi/l, więc C jest również wyrażane jako m.

Zatem uzyskuje się pomnożenie jednostek B i C. Jednostki, które ε muszą porzucić wartość A, to te, które przez mnożenie.

Oczyszczając u, jesteś po prostu uzyskany m^-1∙ cm^-1, które można również napisać jako: L ∙ mol^-1∙ cm^-1.

W rzeczywistości używaj jednostek M^-1∙ cm^-1 lub l ∙ mol^-1∙ cm^-1 przyspiesza obliczenia w celu określenia pochłaniania molowego. Jest to jednak zwykle wyrażane z jednostkami M²/mol lub cm²/mol.

Po wyrażaniu tych jednostek należy użyć niektórych współczynników konwersji do modyfikacji jednostek B i C.

Jak obliczyć pochłanianie trzonowe?

Bezpośrednie prześwit

Absorbera molowa można obliczyć bezpośrednio przez jego wyczyszczenie w poprzednim równaniu:

Może ci służyć: kwasy i zasady w życiu codziennym: reakcje, zastosowania, przykłady

ε = A/BC

Jeśli znane jest stężenie gatunku chłonnego, długość komórki i jaka jest absorbancja uzyskana przy długości fali, można obliczyć ε. Jednak ten sposób obliczania daje niedokładną i niewiarygodną wartość.

Metoda graficzna

Jeśli równanie prawa Lamberta-Beera zostanie starannie obserwowane, można zauważyć, że przypomina równanie linii (y = ax+b).

Oznacza to, że jeśli wartości osi są graficzne. Zatem byłoby to y, x byłoby c i byłoby to równoważne z εb.

Dlatego wykres linii, po prostu weź dwa punkty, aby określić nachylenie, to znaczy. Po zakończeniu i długości komórki, B łatwo jest wyczyścić wartość ε.

W przeciwieństwie do bezpośredniego prześwitu, wykres vs. C pozwala na średnią pomiary absorbancji i zmniejszyć błąd eksperymentalny, a także poprzez jeden punkt, który mogą przejść prosto, więc bezpośredni prześwit nie jest praktyczny.

Również błędy eksperymentalne mogą sprawić, że linia nie przechodzą przez dwa, trzy lub więcej punktów, więc faktycznie stosowana jest linia uzyskana po zastosowaniu minimalnej metody kwadratowej (funkcja, która jest już włączona do kalkulatorów).

Wszystko to zakładając wysoką liniowość, a zatem zgodność z prawem Lamber-Beer.

Rozwiązane ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wiadomo, że roztwór związku organicznego o stężeniu 0.008739 m przedstawił absorbancję 0.6346, mierzone przy λ = 500 nm i z komórką 0.5 cm długości. Oblicz, jaka jest wchłanianie molowe kompleksu na wspomnianą długość fali.

Może ci służyć: nikiel: historia, właściwości, struktura, zastosowania, ryzyko

Na podstawie tych danych można go wyczyścić bezpośrednio ε:

ε = 0.6346/(0.5 cm) (0.008739 m)

145.23 m^-1∙ cm^-1

Ćwiczenie 2

Poniższe absorbancje mierzone w różnych stężeniach kompleksu metalicznego o długości fali 460 nm i z długą komórką o długości 1 cm: długość:

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

Obliczyć pochłanianie molowe kompleksu.

Jest w sumie pięć punktów. Aby obliczyć ε, należy je wykreślić, umieszczając wartości a na osi y. Po wykonaniu tego określono linię minimalnych kwadratów, a wraz z jego równaniem można ustalić ε.

W tym przypadku punkty wykresują i narysują linię ze współczynnikiem determinacji r² 0.9905, nachylenie jest równe 7 ∙ 10^-4, to znaczy, εb = 7 ∙ 10^-4.

Dlatego przy B = 1 cm ε będzie 1428,57 m^-1.cm^-1 (1/7 ∙ 10^-4).

Bibliografia

1. Współczynnik tłumienia molowego. Odzyskane z.Wikipedia.org
2. Science STRUCT. Absorpcja molowa. Wyzdrowiał z naukowy.com
3. Analiza kolorymetryczna (prawo piwa lub analiza spektrofotometryczna). Chem wyzdrowiał.UCLA.Edu