МОЛАРНА АПСОРПТИВНОСТ: КАКО ЈЕ ИЗРАЧУНАТИ И РЕШИТИ ВЕЖБЕ - ХЕМИЈА - 2025

Моларна апсорпције је хемијска особина која показује колико светлости може да апсорбује врсте у раствору. Овај концепт је веома важан у спектроскопској анализи апсорпције фотонског зрачења енергијом у ултраљубичастом и видљивом (УВ-вис) опсегу.

Како је светлост састављена од фотона са сопственим енергијама (или таласним дужинама), у зависности од анализираних врста или смеша, један фотон се може апсорбовати у већем степену од другог; то јест, светлост се апсорбује на одређене таласне дужине карактеристичне за супстанцу.

Извор: Др Цонсоле, из Викимедиа Цоммонс

Стога је вредност моларне апсорптивности директно пропорционална степену апсорпције светлости на датој таласној дужини. Ако врста апсорбује мало црвене светлости, њена вредност апсорпције ће бити мала; док ако постоји наглашена апсорпција црвеног светла, апсорптивност ће имати велику вредност.

Врста која апсорбује црвену светлост одразит ће зелену боју. Ако је зелена боја врло интензивна и тамна, значи да постоји снажна апсорпција црвене светлости.

Међутим, неке нијансе зелене могу бити последица рефлексије различитих опсега жуте и плаве боје, који се мешају и доживљавају као тиркизни, смарагдни, стаклени итд.

Шта је моларна апсорптивност?

Моларна апсорптивност је такође позната по следећим ознакама: специфично изумирање, коефицијент моларног пригушења, специфична апсорпција или Бунсенов коефицијент; Чак је и именован на друге начине, због чега је изазвао конфузију.

Али шта је тачно моларна апсорптивност? То је константа која је дефинисана у математичком изразу закона Ламбер-Пива и она једноставно указује колико хемијске врсте или смеша апсорбују светлост. Таква једначина је:

А = εбц

Где је А апсорбанција раствора на одабраној таласној дужини λ; б је дужина ћелије у којој се налази узорак који се анализира и, према томе, је удаљеност коју светлост пређе унутар раствора; ц је концентрација упијајућих врста; и ε, моларна апсорптивност.

С обзиром на λ, изражено у нанометрима, вредност ε остаје константна; али када се мењају вредности λ, тј. када се мере апсорбанције светлима других енергија, ε се мења, достижући или минималну или максималну вредност.

Ако је позната његова максимална вредност, ε _мак , λ _мак се одреди истовремено ; то јест, светлост коју врста највише апсорбује:

Извор: Габриел Боливар

Јединице

Које су јединице ε? Да бисте их пронашли, мора се знати да су апсорбанције бездимензионалне вредности; и стога, множење јединица б и ц мора бити отказано.

Концентрација апсорбујућих врста може се изразити у г / Л или мол / Л, а б се обично изражава у цм или м (јер је дужина ћелије кроз коју пролази светлосни сноп). Моларност је једнака мол / Л, па се ц такође изражава као М.

Тако множењем јединица б и ц добијамо: М ∙ цм. Које јединице онда морају имати да би вредност А постала без димензија? Они који множе М ∙ цм дају вредност 1 (М ∙ цм к У = 1). Решавајући за У, једноставно добијамо М ^-1 ∙ цм ^-1 , што се такође може написати као: Л ∙ мол ^-1 ∙ цм ^-1 .

У ствари, коришћење јединица М ^-1 ∙ цм ^-1 или Л ∙ мол ^-1 ∙ цм ^-1 убрзава прорачуне за одређивање моларне апсорптивности. Међутим, такође је обично изражена у јединицама м ² / мол или см ² / мол.

Када су изражени у овим јединицама, неки фактори претворбе морају се користити за модификацију јединица б и ц.

Како то израчунати?

Директно чишћење

Моларна апсорптивност се може директно израчунати решавајући је у горњој једначини:

ε = А / бц

Ако су познате концентрација апсорбујућих врста, дужина ћелије и апсорбанција добијена таласном дужином, ε се може израчунати. Међутим, овај начин његовог израчуна враћа нетачну и непоуздану вредност.

Графички метод

Ако пажљиво погледате једнаџбу закона Ламберт-Беер, приметићете да она изгледа као једначина правца (И = аКс + б). То значи да ако су вредности А приказане на оси И, а вредности ц на оси Кс, мора се добити равна линија која пролази кроз почетак (0,0). Тако би А постао И, Кс би био ц, и био би једнак εб.

Стога, након што је линија ухваћена, довољно је узети било које две тачке да одредимо нагиб, тј. А. Једном када је то урађено, а дужина ћелије, б је позната, лако је решити за вредност ε.

За разлику од директног зазора, цртање А вс ц омогућава да се просече мерења апсорбанције и смањује експериментална грешка; и такође, бесконачне линије могу проћи кроз једну тачку, па директно померање није практично.

Исто тако, експерименталне грешке могу проузроковати да линија не прође кроз двије, три или више тачака, тако да се линија добијена примјеном методе најмање квадрата заправо користи (функција која је већ уграђена у калкулаторе). Све то претпоставља високу линеарност, а самим тим и поштовање закона Ламбер-Беер.

Решене вежбе

Вежба 1

Познато је да раствор органског једињења концентрације 0,008739 М има апсорбанцију 0,6346, мерену на λ = 500 нм и дужину ћелије 0,5 цм. Израчунајте моларну апсорптивност комплекса на тој таласној дужини.

Из ових података ε се може директно решити:

ε = 0,6346 / (0,5 цм) (0,008739М)

145,23 М ^–1 цм цм ^–1

Вежба 2

Следеће апсорпције мере се у различитим концентрацијама металног комплекса таласне дужине 460 нм и са ћелијом дужине 1 цм:

А: 0,03010 0,1033 0,1584 0,3961 0,893

ц: 1,8 ∙ 10 ^-5 6 ∙ 10 ^-5 9,2 ∙ 10 ^-5 2,3 ∙ 10 ^-4 5,6 ∙ 10 ^-4

Израчунајте моларну апсорптивност комплекса.

Укупно има пет тачака. Да би се израчунало ε, потребно их је графички приказати постављањем вредности А на ос И и концентрација ц на ос Кс. Када се то учини, одређује се линија најмање квадрата и њеном једначином можемо одредити ε.

У том случају, након унос координата и цртања линије са коефицијентом детерминације Р ² од 0.9905, нагиб једнак 7 ∙ 10 ^-4 ; то јест, εб = 7 ∙ 10 ^-4 . Према томе, са б = 1цм, ε ће бити 1428,57 М ^-1 .цм ^-1 ( 1/7 ∙ 10 ^-4 ).

Референце

1. Википедиа. (2018). Коефицијент моларног пригушења. Опоравак од: ен.википедиа.орг
2. Сциенце Струцк. (2018). Моларна апсорптивност. Опоравило од: сциенцеструцк.цом
3. Колориметријска анализа: (Беер-ов закон или Спектрофотометријска анализа). Опоравак од: цхем.уцла.еду
4. Кернер Н. (друго). Експеримент ИИ - Боја раствора, апсорпција и закон пива. Опоравак од: умицх.еду
5. Даи, Р., и Ундервоод, А. Квантитативна аналитичка хемија (5. изд.). ПЕАРСОН Прентице Халл, п-472.
6. Гонзалес М. (17. новембра 2010). Апсорптивност Опоравак од: куимица.лагуиа2000.цом