Sådan beregnes molær absorptionskoefficient

Video.: Specific Heat Capacity Problems & Calculations - Chemistry Tutorial - Calorimetry

Indhold

Trin
Metode 1 af 2: Beregn den molære absorptionskoefficient ved hjælp af formlen
Metode 2 af 2: Grafisk fund af molarabsorptionskoefficienten
Yderligere artikler

Den molære absorptionskoefficient, også kendt som den molære ekstinktionskoefficient, er et mål for, hvor stærkt kemiske partikler (molekyler) af et stof absorberer lys ved en bestemt bølgelængde. Hvert stof er kendetegnet ved sin egen molære absorptionskoefficient, som er uafhængig af koncentration og volumen. Denne egenskab er meget udbredt inden for kemi og bør ikke forveksles med ekstinktionskoefficienten, som er mere almindeligt anvendt i fysik. Standard måleenhed for molabsorbering er liter divideret med mol og i centimeter (L mol cm).

Trin

Metode 1 af 2: Beregn den molære absorptionskoefficient ved hjælp af formlen

1 Tjek Bouguer-Lambert-Beer-loven:A = ɛlc... Absorption af lys i et medium er beskrevet af ligningen A = ɛlc, hvor EN - mængden af lys af en bestemt bølgelængde, der blev absorberet af prøven ɛ - molar absorptionskoefficient l er den tilbagelagte afstand af lys i opløsning, og c - opløsningens koncentration (antallet af undersøgte molekyler pr. volumenhed).
- Absorptionskoefficienten kan også findes fra forholdet mellem intensiteten af lyset, der transmitteres gennem standarden og den undersøgte prøve. I dette tilfælde er ligningen som følger: A = log₁₀(JEG_o/ I).
- Lysintensiteten bestemmes ved hjælp af et spektrofotometer.
- Absorptionskapaciteten af en opløsning afhænger af bølgelængden af lyset, der passerer gennem den. Ved visse værdier af bølgelængden absorberes lys stærkere end ved andre, og disse værdier afhænger af opløsningens sammensætning. Ved beregning, glem ikke at angive for hvilken bølgelængde de er lavet.
2 Konverter Bouguer-Lambert-Beer-loven til udtryk for molær absorptionskoefficient. Opdel begge sider af ligningen med længde og koncentration, og resultatet er et udtryk for den molære absorptionskoefficient: ɛ = A / lc... Ved hjælp af denne formel kan du beregne den molære absorptionskoefficient for en bestemt bølgelængde.
- Absorptionskapaciteten ved en fast afstand afhænger af opløsningens koncentration og formen af den anvendte beholder. Den molære absorptionskoefficient eliminerer disse faktorer.
3 Mål de nødvendige værdier ved hjælp af spektrofotometri. I et spektrofotometer føres lys med en bestemt bølgelængde gennem et stof, og intensiteten af det transmitterede lys måles ved udgangen. En del af lyset absorberes af opløsningen, og lysintensiteten falder. Spektrofotometeret måler intensiteten af det transmitterede lys, som bruges til at beregne den molære absorptionskoefficient.
- Forbered en opløsning med kendt koncentration til analyse c... Bestem koncentrationen i enheder af mol / gram eller mol / liter.
- Til bestemmelse l måle længden af den anvendte kuvette. Skriv længden ned i centimeter.
- Mål absorbansen med et spektrofotometer EN for en bestemt bølgelængde. Bølgelængden måles i meter, men lyset er så kort, at det normalt udtrykkes i nanometer (nm). Optagelseskapaciteten er dimensionel.
4 Sæt tallene i ligningen og find molær absorptionskoefficient. Tag numeriske værdier EN, c og l og tilslut dem til formlen ɛ = A / lc... Formere sig l på den cog derefter dele EN med denne mængde for at finde den molære absorptionskoefficient.
- Antag, at du målte absorbansen af en 0,05 mol / liter opløsning ved hjælp af en 1 cm kuvette. I dette tilfælde var absorbansen 1,5 for lys med en bølgelængde på 280 nm. Hvordan finder man den molære absorptionskoefficient for en given opløsning?
  - ɛ₂₈₀ = A / lc = 1,5 / (1 x 0,05) = 30 L mol cm

Metode 2 af 2: Grafisk fund af molarabsorptionskoefficienten

1 Mål intensiteten af det transmitterede lys for forskellige koncentrationer af opløsningen. Forbered 3-4 løsninger med forskellige koncentrationer.Ved hjælp af et spektrofotometer måles absorbansen af opløsninger med forskellige koncentrationer for en given bølgelængde. Du kan starte med den laveste koncentrationsopløsning. Rækkefølgen er ikke vigtig, det vigtigste er ikke at forvirre og registrere de målte absorbansværdier i overensstemmelse med koncentrationerne.
2 Plot de opnåede værdier på grafen. Plot koncentration på den vandrette X-akse og absorbans på den lodrette Y-akse, og afbild målingerne som prikker.
- Tegn en streg mellem punkterne. Hvis målingerne blev udført korrekt, skulle punkterne ligge på en lige linje, da absorptionsevnen ifølge Bouguer-Lambert-Beer-loven er direkte proportional med koncentrationen.
3 Definere skråning ligepasserer gennem de eksperimentelle punkter. For at finde hældningen af en lige linje divideres Y -stigningen med X -abscissestigning. Tag to punkter på linjen, træk de tilsvarende koordinater for det ene punkt fra koordinaterne for det andet, og divider Y -forskellen med X -forskellen.
- Hældningen af en lige linje (hældningen eller tangenten af hældningen) findes som følger: (Y₂ - Y₁) / (X₂ - X₁). I dette tilfælde tildeles punktet højere langs den lige linje indekset 2, og det nederste punkt - indekset 1.
- Antag, at ved en molkoncentration på 0,2 var absorbansen 0,27, og ved en koncentration på 0,3 var den 0,41. Absorbans er afbildet på Y-aksen og koncentration på X-aksen. Ved hjælp af ovenstående ligning finder du hældningen af en lige linje: (Y₂ - Y₁) / (X₂ - X₁) = (0,41-0,27)/(0,3-0,2) = 0,14/0,1 = 1,4.
4 For at finde den molære absorptionskoefficient, divideres hældningen af en lige linje med den vej, lyset rejser (kuvettens dybde). Den vej, lyset tilbagelægger, er lig med dybden af kuvetten, der blev brugt i spektrofotometeret.
- For vores eksempel får vi: hvis hældningen er 1,4, og dybden af kuvetten er 0,5 centimeter, så er den molære absorptionskoefficient 1,4 / 0,5 = 2,8 L mol cm.