Molārā absorbcija tajā, ko tā veido, kā to aprēķināt, atrisināt vingrinājumus



The molārā absorbcija tā ir ķīmiska īpašība, kas norāda, cik daudz gaismas suga var absorbēt šķīdumā. Šī koncepcija ir ļoti svarīga fotonu starojuma absorbcijas spektroskopiskajā analīzē ar enerģijām ultravioletajā un redzamajā diapazonā.

Tā kā gaisma sastāv no fotoniem ar savām enerģijām (vai viļņu garumiem), atkarībā no analizējamās sugas vai maisījuma viens fotons var tikt absorbēts lielākam līmenim nekā citam; tas ir, gaisma uzsūcas pie noteiktiem vielas raksturīgajiem viļņu garumiem.

Tādējādi molārā absorbcijas vērtība ir tieši proporcionāla gaismas absorbcijas pakāpei noteiktā viļņu garumā. Ja suga absorbē maz sarkano gaismu, tā absorbcijas vērtība būs zema; tā kā, ja ir izteikta sarkanās gaismas absorbcija, absorbcijai būs augsta vērtība.

Sugu, kas absorbē sarkano gaismu, atspoguļo zaļu krāsu. Ja zaļā krāsa ir ļoti intensīva un tumša, tas nozīmē, ka ir spēcīga sarkanās gaismas absorbcija.

Tomēr daži zaļie toņi var būt saistīti ar dažādu dzeltenu un blūza diapazonu atspulgiem, kas ir sajaukti un uztverti kā tirkīza, smaragda zaļa, stikla u.tml..

Indekss

  • 1 Kāda ir molārā absorbcija??
    • 1.1. Vienības
  • 2 Kā to aprēķināt?
    • 2.1. Tiešā tīrīšana
    • 2.2. Grafēšanas metode
  • 3 Risinājumi atrisināti
    • 3.1. 1. uzdevums
    • 3.2. 2. uzdevums
  • 4 Atsauces

Kāda ir molārā absorbcija??

Molārā absorbcija ir zināma arī ar šādiem apzīmējumiem: specifiska ekstinkcija, molārā vājināšanās koeficients, īpatnējā absorbcija vai Bunsen koeficients; pat ir kļuvis citādi nosaukts, tāpēc tas ir radījis neskaidrības.

Bet kas īsti ir molārā absorbcija? Tā ir konstante, kas definēta Lamber-Beer likuma matemātiskajā izteiksmē, un vienkārši norāda, cik daudz ķīmiskās sugas vai maisījums absorbē gaismu. Šāds vienādojums ir:

A = εbc

Kur A ir šķīduma absorbcija izvēlētajā viļņa garumā λ; b ir tās šūnas garums, kurā atrodas analizējamais paraugs, un tas ir attālums, ko gaisma iziet cauri šķīdumam; c ir absorbējošo sugu koncentrācija; un ε, molārā absorbcija.

Λ, izteikts nanometros, ε vērtība paliek nemainīga; bet mainot λ vērtības, tas ir, mērot absorbcijas ar citu enerģiju gaismām, ε izmaiņas, sasniedzot minimālo vai maksimālo vērtību.

Ja tā maksimālā vērtība ir zināma, εmaks, tiek noteikts vienlaicīgi λmaks; tas ir, gaisma, kas visvairāk absorbē sugu:

Vienības

Kādas ir vienības ε? Lai tos atrastu, ir jāzina, ka absorbcijas ir bezdimensiju vērtības; un tāpēc b un c vienību reizināšana ir jāatceļ.

Absorbējošo sugu koncentrāciju var izteikt vai nu g / L vai mol / L, un b parasti izsaka cm vai m (jo tā ir šūnas garums, kas iet caur gaismas staru kūli). Molaritāte ir vienāda ar mol / L, tāpēc c ir izteikta arī kā M.

Tādējādi, reizinot b un c vienības, iegūstam: M ∙ cm. Kādām vienībām ir jābūt ε, lai atstātu bez dimensijas A vērtību? Tie, kas, reizinot M ∙ cm, dod vērtību 1 (M ∙ cm x U = 1). U tīrīšana, jūs saņemat vienkārši M-1∙ cm-1, ko var rakstīt arī kā: L ∙ mol-1∙ cm-1.

Faktiski izmantojiet M vienības-1∙ cm-1 vai L ∙ mol-1∙ cm-1 racionalizēt aprēķinus, lai noteiktu molārā absorbciju. Tomēr to parasti izsaka ar m vienībām2/ mol vai cm2/ mol.

Ja to izsaka ar šīm vienībām, ir jāizmanto daži konversijas koeficienti, lai modificētu b un c vienības.

Kā to aprēķināt?

Tieša klīrenss

Molārā absorbciju var aprēķināt tieši, iztīrot to iepriekšējā vienādojumā:

ε = A / bc

Ja ir zināma absorbējošo sugu koncentrācija, var aprēķināt šūnas garumu un to, kāda ir absorbcija, kas iegūta viļņu garumā. Tomēr šāds aprēķināšanas veids rada neprecīzu un neuzticamu vērtību.

Zīmēšanas metode

Ja Lambert-Beer likuma vienādojums tiek rūpīgi ievērots, tiks atzīmēts, ka tas atgādina līnijas vienādojumu (Y = aX + b). Tas nozīmē, ka, aprēķinot A vērtības uz Y ass un c uz X ass X, jums ir jāiegūst taisna līnija, kas iet caur izcelsmi (0,0). Tādējādi A būtu Y, X būtu c, un a būtu vienāds ar εb.

Tāpēc, iezīmējot līniju, vienkārši ņemiet divus punktus, lai noteiktu slīpumu, tas ir, a. Kad tas ir izdarīts, un zināmā šūnas garums, b ir viegli iztīrīt ε vērtību.

Atšķirībā no tiešā klīrensa, attēlojot A pret c, iespējams vidēji absorbēt mērījumus un samazināt eksperimentālo kļūdu; un arī viens punkts var iztikt bezgalīgi taisni, tāpēc tas nav praktisks tiešs klīrenss.

Tāpat eksperimentālās kļūdas var novest pie tā, ka līnija neiziet cauri diviem, trim vai vairākiem punktiem, tāpēc faktiski tiek izmantota līnija, kas iegūta pēc mazāko kvadrātu metodes piemērošanas (funkcija, kas jau ir iekļauta kalkulatoros). Tas viss ir augsts linearitāte un līdz ar to arī Lambera-Bera likuma ievērošana.

Atrisinātās mācības

1. uzdevums

Ir zināms, ka organiskā savienojuma šķīdums ar koncentrāciju 0,008739 M uzrādīja absorbciju 0,6346, mērot pie λ = 500 nm un ar šūnu 0,5 cm garu. Aprēķiniet, kāda ir kompleksa molārā absorbcija pie minētā viļņa garuma.

No šiem datiem jūs varat tieši izdzēst ε:

ε = 0,6346 / (0,5 cm) (0,008739M)

145,23 M-1∙ cm-1

2. uzdevums

Metāla kompleksa dažādās koncentrācijās ar 460 nm viļņu garumu un ar 1 cm garu šūnu mēra šādas absorbcijas: \ t

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

Aprēķiniet kompleksa molārā absorbciju.

Kopā ir pieci punkti. Lai aprēķinātu ε, ir nepieciešams tos uzzīmēt, novietojot A vērtības uz Y asi un koncentrācijas c uz X ass.Kad tas ir izdarīts, tiek noteikta mazāko kvadrātu līnija, un ar tās vienādojumu var noteikt ε.

Šādā gadījumā punkti tiek attēloti un līnija ir noteikta ar R noteikšanas koeficientu2 0,9905, slīpums ir vienāds ar 7 ∙ 10-4; tas ir, εb = 7 ∙ 10-4. Tāpēc ar b = 1 cm, ε būs 1428,57 M-1.cm-1 (1/7 ∙ 10-4).

Atsauces

  1. Vikipēdija. (2018). Molārā vājināšanās koeficients. Saturs iegūts no: en.wikipedia.org
  2. Zinātne pārsteidza. (2018). Molārā absorbcija. Saturs iegūts no: sciencestruck.com
  3. Kolorimetriskā analīze: (alus likums vai spektrofotometriskā analīze). Saturs iegūts no: chem.ucla.edu
  4. Kerner N. (s.f.). II eksperiments - risinājuma krāsa, absorbcija un alus likums. Saturs iegūts no: umich.edu
  5. Diena, R., un Underwood, A. Kvantitatīvā analītiskā ķīmija (piektā redakcija). PEARSON Prentice zāle, p-472.
  6. Gonzáles M. (2010. gada 17. novembris). Absorbcija Saturs iegūts no: quimica.laguia2000.com