Molarna absorpcja, inaczej zwana molowym współczynnikiem tłumienia, jest miarą tego, jak dobrze indywiduum chemiczne absorbuje światło o określonej długości fali. Pozwala to na porównania pomiędzy związkami bez konieczności uwzględniania różnic w stężeniu roztworu i szerokości pojemnika roztworu podczas wykonywania pomiarów. Absorpcja molowa jest powszechnie stosowana w chemii i nie powinna być mylona ze współczynnikiem wykluczenia, który jest powszechnie stosowany w naukach fizycznych. Standardową jednostką miary absorpcji molowej są litry na centymetr molowy (L mol-1 cm-1).
Krok
Metoda 1 z 2: Obliczanie chłonności molowej za pomocą równania
Krok 1. Zrozum prawo Beera-Lamberta, A = bc
Standardowe równanie absorbancji to A = bc, A to ilość światła o określonej długości fali zaabsorbowana przez próbkę chemiczną, to molowa absorpcja, b to odległość, jaką światło musi pokonać przez roztwór próbki lub szerokość pojemnika, oraz c oznacza stężenie związku na jednostkę objętości.
- Absorbancję można również obliczyć stosując stosunek między próbką referencyjną a próbką nieznaną. Równanie, którego można użyć to A = log10(Io/i).
- Intensywność uzyskano za pomocą spektrofotometru.
- Absorbancja roztworu zmieni się w zależności od długości fali, która przez niego przechodzi. Pewne długości fal będą absorbowane bardziej niż inne, w zależności od charakteru roztworu. Nie zapomnij podać długości fali użytej w obliczeniach.
Krok 2. Zmień równanie prawa Beera-Lamberta, aby znaleźć molową absorpcję
Korzystając z algebry, możemy podzielić wartość absorbancji przez szerokość pojemnika z roztworem i poziom stężenia roztworu, aby określić chłonność molową w równaniu: = A/bc. Możemy użyć tego równania do obliczenia absorpcji molowej dla danej długości fali.
Pomiary absorbancji przeprowadzone więcej niż jeden raz mogą dawać różne odczyty ze względu na różnice w stężeniu roztworu i kształcie pojemnika użytego do pomiaru intensywności. Chłonność molowa przezwycięża tę różnicę
Krok 3. Znajdź wartość wymaganej zmiennej w równaniu za pomocą spektrofotometrii
Spektrofotometr to urządzenie, które emituje światło o określonej długości fali przez roztwór i wykrywa ilość światła, które wychodzi. Część światła zostanie pochłonięta przez roztwór, a pozostałe światło, które przeszło przez roztwór, jest wykorzystywane do obliczenia wartości absorbancji roztworu.
- Przygotuj do analizy roztwór o znanym stężeniu c. Jednostką miary stężenia roztworu jest mol lub mol/litr.
- Aby znaleźć b, zmierz szerokość kontenera. Jednostką miary kontenera są centymetry (cm).
- Za pomocą spektrofotometru zmierz wartość absorbancji A, używając światła o określonej długości fali. Jednostką miary długości fali jest metr, ale większość długości fal jest tak mała, że zwykle mierzy się je w nanometrach (nm). Absorbancja nie ma jednostki miary.
Krok 4. Wprowadź wartości zmiennych, które zostały znalezione w równaniu absorpcji molowej
Wstaw wartości uzyskane dla A, c i b, do równania = A/bc. Pomnóż b i c, a następnie podziel A przez iloczyn „b” i „c”, aby określić wartość chłonności molowej.
-
Przykład: Używając pojemnika o szerokości 1 cm mierzysz wartość absorbancji roztworu o stężeniu 0,05 mol/L. Wartość absorbancji roztworu przy długości fali 280 nm wynosi 1,5 Jaka jest absorpcyjność molowa tego roztworu?
️280 = A/bc = 1,5/(1 x 0,05) = 30 l mol-1 cm-1
Metoda 2 z 2: Obliczanie chłonności trzonowców za pomocą krzywych liniowych
Krok 1. Zmierz natężenie światła emitowanego przez roztwór o różnych stężeniach
Przygotuj trzy lub cztery roztwory tego samego typu, ale o różnych stężeniach. Za pomocą spektrofotometru zmierz wartość absorbancji roztworu o różnym stężeniu przy użyciu światła o określonej długości fali. Zacznij od roztworu o najniższym stężeniu do roztworu o najwyższym stężeniu. Kolejność operacji nie jest istotna, ale należy dokładnie zapisać pary wartości absorbancji i obliczenie poziomu stężenia roztworu.
Krok 2. Zmapuj poziom stężenia roztworu i wartość absorbancji na wykresie
Korzystając z wartości uzyskanych ze spektrofotometru, wykreśl każdy punkt na wykresie liniowym. Aby uzyskać punkt, użyj poziomu stężenia roztworu dla osi X i wartości absorbancji dla osi Y.
Narysuj linię za kropkami. Jeśli pomiar zostanie wykonany prawidłowo, kropki utworzą linię prostą wskazującą wartość absorbancji i poziom stężenia roztworu proporcjonalny do prawa Beera
Krok 3. Określ nachylenie linii prostej utworzonej z punktów danych
Aby obliczyć nachylenie linii, podziel wartość zmiany pionowej przez wartość zmiany poziomej. Korzystając z dwóch punktów danych, znajdź różnicę między wartością Y a wartością X, a następnie podziel różnicę wartości Y przez różnicę wartości X (Y/X).
- Równanie gradientu linii to (Y2 - Tak1)/(X2 - X1). Wyższe punkty danych mają indeks dolny 2, a niższe punkty danych otrzymują indeks dolny 1.
- Przykład: Przy poziomie stężenia roztworu 0,27, wartość absorbancji jest rejestrowana jako 0,2 molowa, a przy poziomie stężenia roztworu 0,41, wartość absorbancji wynosi 0,3 mola. Wartość absorbancji wynosi Y, podczas gdy poziom stężenia roztworu wynosi X. Wykorzystując równanie liniowe (Y2 - Tak1)/(X2 - X1) = (0, 41-0, 27)/(0, 3-0, 2) = 0, 14/0, 1 = 1, 4 to gradient linii prostej.
Krok 4. Podziel gradient linii przez szerokość pojemnika roztworu, aby uzyskać molową chłonność
Ostatnim krokiem do uzyskania molowej chłonności jest podzielenie gradientu przez szerokość. Szerokość to grubość pojemnika roztworu użytego w procesie spektrofotometrycznym.
