Molaire absorptievermogen in wat het bestaat, hoe het te berekenen, opgeloste oefeningen

de molaire absorptie het is een chemische eigenschap die aangeeft hoeveel licht een soort in oplossing kan absorberen. Dit concept is erg belangrijk binnen de spectroscopische analyse van de absorptie van straling van fotonen met energieën in het ultraviolette en zichtbare bereik (UV)..

Omdat licht is samengesteld uit fotonen met hun eigen energieën (of golflengten), afhankelijk van de geanalyseerde soort of mengsel, kan een foton in grotere mate worden geabsorbeerd dan een ander; dat wil zeggen, licht wordt geabsorbeerd bij bepaalde golflengten die kenmerkend zijn voor de substantie.

Aldus is de waarde van het molaire absorptievermogen direct evenredig met de mate van absorptie van licht bij een bepaalde golflengte. Als de soort weinig rood licht absorbeert, zal de waarde van het absorptievermogen laag zijn; terwijl als er een uitgesproken absorptie van rood licht is, het absorptievermogen een hoge waarde zal hebben.

Een soort die rood licht absorbeert, zal een groene kleur weerspiegelen. Als de groene kleur erg intens en donker is, betekent dit dat er een sterke opname van rood licht is.

Sommige tinten groen kunnen echter te wijten zijn aan reflecties van verschillende bereiken van geel en blauw, die worden gemengd en worden waargenomen als turkoois, smaragdgroen, glas, enz..

index

• 1 Wat is de molaire absorptie??
  • 1.1 eenheden
• 2 Hoe het te berekenen?
  • 2.1 Directe clearing
  • 2.2 Grafische methode
• 3 Oefeningen opgelost
  • 3.1 Oefening 1
  • 3.2 Oefening 2
• 4 Referenties

Wat is de molaire absorptie??

Molaire absorptie is ook bekend met de volgende aanduidingen: specifieke extinctie, molaire verzwakkingscoëfficiënt, specifieke absorptie of Bunsen-coëfficiënt; zelfs is op een andere manier benoemd, dus het was een bron van verwarring.

Maar wat is precies de molaire absorptie? Het is een constante die wordt gedefinieerd in de wiskundige uitdrukking van de wet van Lamber-Beer, en geeft eenvoudig aan hoeveel de chemische stof of het mengsel het licht absorbeert. Een dergelijke vergelijking is:

A = εbc

Waarbij A de absorptie van de oplossing bij een geselecteerde golflengte A is; b is de lengte van de cel waar het te analyseren monster zich bevindt, en dat is dus de afstand die het licht door de oplossing passeert; c is de concentratie van de absorberende species; en ε, de molaire absorptie.

Gegeven λ, uitgedrukt in nanometer, blijft de waarde van ε constant; maar door de waarden van λ te veranderen, dat wil zeggen, door de absorpties te meten met lichten van andere energieën, verandert ε, ofwel bereiken ze een minimum- of een maximumwaarde.

Als de maximale waarde bekend is, ε_max, wordt tegelijkertijd bepaald λ_max; dat wil zeggen, het licht dat de soort het meeste absorbeert:

units

Wat zijn de eenheden van ε? Om ze te vinden, moet het bekend zijn dat absorpties dimensieloze waarden zijn; en daarom moet de vermenigvuldiging van de eenheden van b en c worden geannuleerd.

De concentratie van de absorberende stof kan worden uitgedrukt in g / L of mol / L, en b wordt meestal uitgedrukt in cm of m (omdat het de lengte is van de cel die door de lichtbundel gaat). De molariteit is gelijk aan mol / L, dus c wordt ook uitgedrukt als M.

Dus vermenigvuldigen we de eenheden van b en c: M ∙ cm. Welke eenheden moeten dan ε hebben om de waarde van A dimensieloos te laten? Die die bij vermenigvuldiging van M ∙ cm een ​​waarde van 1 geven (M ∙ cm x U = 1). U opruimend, krijgt u eenvoudig M^-1∙ cm^-1, welke ook kan worden geschreven als: L ∙ mol^-1∙ cm^-1.

Gebruik in feite de M-eenheden^-1∙ cm^-1 of L ∙ mol^-1∙ cm^-1 stroomlijnen berekeningen om het molaire absorptievermogen te bepalen. Het wordt echter ook meestal uitgedrukt met eenheden van m²/ mol of cm²/ mol.

Wanneer deze wordt uitgedrukt met deze eenheden, moeten enkele conversiefactoren worden gebruikt om de eenheden van b en c te wijzigen.

Hoe het te berekenen?

Directe clearance

Molaire absorptievermogen kan direct worden berekend door het te wissen in de vorige vergelijking:

ε = A / bc

Als de concentratie van de absorberende stof bekend is, kan de lengte van de cel en wat de absorptie is die wordt verkregen bij een golflengte, worden berekend als E. Deze manier van berekenen levert echter een onnauwkeurige en onbetrouwbare waarde op.

Grafische methode

Als de vergelijking van de wet van Lambert-Beer zorgvuldig wordt nageleefd, moet worden opgemerkt dat deze lijkt op de vergelijking van een lijn (Y = aX + b). Dit betekent dat als u de waarden van A op de Y-as en die van c op de X-as uitzet, u een rechte lijn moet verkrijgen die door de oorsprong (0,0) gaat. Dus A zou Y zijn, X zou c zijn en a zou gelijk zijn aan εb.

Daarom, het plotten van de lijn, neem gewoon twee punten om de helling te bepalen, dat wil zeggen, a. Als dit eenmaal is gedaan en de lengte van de cel bekend is, b, is het gemakkelijk om de waarde van ε te wissen.

In tegenstelling tot directe klaring, maakt het plotten van A vs c het middelen van absorptiemetingen en het verminderen van experimentele fouten mogelijk; en ook, want een enkel punt kan oneindig rechtdoor gaan, dus het is geen praktische directe klaring.

Evenzo kunnen experimentele fouten ervoor zorgen dat een regel niet twee, drie of meer punten passeert, dus de regel verkregen na het toepassen van de kleinste kwadratenmethode wordt feitelijk gebruikt (een functie die al in calculators is opgenomen). Dit alles gaat uit van een hoge lineariteit en dus van naleving van de wet van Lamber-Beer.

Opgeloste oefeningen

Oefening 1

Het is bekend dat een oplossing van een organische verbinding met een concentratie van 0,008739 M een absorptie van 0,6346 vertoonde, gemeten bij A = 500 nm en met een cel met een lengte van 0,5 cm. Bereken wat het molaire absorptievermogen van het complex bij genoemde golflengte is.

Op basis van deze gegevens kunt u ε rechtstreeks wissen:

ε = 0.6346 / (0.5cm) (0.008739M)

145,23 M^-1∙ cm^-1

Oefening 2

De volgende absorpties worden gemeten bij verschillende concentraties van een metaalcomplex bij een golflengte van 460 nm en bij een cel met een lengte van 1 cm:

A: 0,03010 0,1033 0,1584 0,3961 0,893

c: 1,8 ∙ 10^-5   6 ∙ 10^-5   9.2 ∙ 10^-5   2.3 ∙ 10^-4   5.6 ∙ 10^-4

Bereken de molaire absorptie van het complex.

Er zijn in totaal vijf punten. Om ε te berekenen, is het nodig om ze uit te zetten door de waarden van A op de Y-as en de concentraties c op de X-as te plaatsen. Als dit is gebeurd, wordt de kleinstekwadratenlijn bepaald en kunnen we met zijn vergelijking bepalen ε.

In dit geval worden de punten geplot en de lijn getekend met een determinatiecoëfficiënt R² van 0.9905 is de helling gelijk aan 7 ∙ 10^-4; dat wil zeggen, εb = 7 ∙ 10^-4. Daarom is ε met b = 1 cm 1428.57 M^-1.cm^-1 (1/7 ∙ 10^-4).

referenties

1. Wikipedia. (2018). Molaire verzwakkingscoëfficiënt. Teruggeplaatst van: en.wikipedia.org
2. Wetenschap sloeg. (2018). Molaire absorptievermogen. Teruggeplaatst van: sciencestruck.com
3. Colorimetrische analyse: (Bierwet of spectrofotometrische analyse). Teruggeplaatst van: chem.ucla.edu
4. Kerner N. (s.f.). Experiment II - Oplossingskleur, absorptie en bierwet. Teruggeplaatst van: umich.edu
5. Day, R., & Underwood, A. Kwantitatieve analytische chemie (vijfde ed.). PEARSON Prentice Hall, p-472.
6. Gonzáles M. (17 november 2010). Absorptievermogen. Teruggeplaatst van: quimica.laguia2000.com