Molar absorpsiyon katsayısı nasıl hesaplanır

Video: Spektrofotometri Örnekleri (Fen Bilimleri) (Kimya)

İçerik

adımlar
Yöntem 1/2: Formülü kullanarak molar absorpsiyon katsayısını hesaplayın
Yöntem 2/2: Molar Absorpsiyon Katsayının Grafik Bulgu
Ek makaleler

Molar sönme katsayısı olarak da bilinen molar absorpsiyon katsayısı, bir maddenin kimyasal parçacıklarının (moleküllerinin) belirli bir dalga boyunda ışığı ne kadar güçlü absorbe ettiğinin bir ölçüsüdür. Her madde, konsantrasyon ve hacimden bağımsız olan kendi molar absorpsiyon katsayısı ile karakterize edilir. Bu özellik kimyada yaygın olarak kullanılmaktadır ve fizikte daha yaygın olarak kullanılan sönme katsayısı ile karıştırılmamalıdır. Molar absorbans için standart ölçü birimi litre bölü mol ve santimetredir (L mol cm).

adımlar

Yöntem 1/2: Formülü kullanarak molar absorpsiyon katsayısını hesaplayın

1 Bouguer-Lambert-Beer yasasına göz atın:A = ɛlc... Bir ortamdaki ışığın absorpsiyonu denklemle tanımlanır. A = ɛlc, nerede A - numune tarafından emilen belirli bir dalga boyundaki ışık miktarı, ɛ - molar absorpsiyon katsayısı, ben ışığın çözeltide kat ettiği mesafedir ve C - çözeltinin konsantrasyonu (birim hacim başına çalışılan molekül sayısı).
- Absorpsiyon katsayısı, standart ve incelenen numuneden geçen ışığın yoğunlukları arasındaki orandan da bulunabilir. Bu durumda denklem aşağıdaki gibidir: A = günlük₁₀(BEN_Ö/ BEN).
- Işık yoğunluğu bir spektrofotometre kullanılarak belirlenir.
- Bir çözeltinin absorpsiyon kapasitesi, içinden geçen ışığın dalga boyuna bağlıdır. Dalga boyunun belirli değerlerinde, ışık diğerlerinden daha güçlü bir şekilde emilir ve bu değerler çözeltinin bileşimine bağlıdır. Hesaplarken hangi dalga boyunda yapıldığını belirtmeyi unutmayınız.
2 Molar absorpsiyon katsayısını ifade etmek için Bouguer-Lambert-Beer yasasını dönüştürün. Denklemin her iki tarafını uzunluk ve konsantrasyona bölün ve sonuç molar absorpsiyon katsayısı için bir ifadedir: ɛ = A / lc... Bu formülü kullanarak belirli bir dalga boyu için molar absorpsiyon katsayısını hesaplayabilirsiniz.
- Sabit bir mesafedeki absorpsiyon kapasitesi, çözeltinin konsantrasyonuna ve kullanılan kabın şekline bağlıdır. Molar absorpsiyon katsayısı bu faktörleri ortadan kaldırır.
3 Spektrofotometri kullanarak gerekli değerleri ölçün. Bir spektrofotometrede, belirli bir dalga boyuna sahip ışık bir maddeden geçirilir ve iletilen ışığın yoğunluğu çıkışta ölçülür. Işığın bir kısmı çözelti tarafından emilir ve ışık yoğunluğu azalır. Spektrofotometre, molar absorpsiyon katsayısını hesaplamak için kullanılan iletilen ışığın yoğunluğunu ölçer.
- Analiz için bilinen konsantrasyonda bir çözelti hazırlayın C... Konsantrasyonu mol / gram veya mol / litre cinsinden belirleyin.
- belirlemek için ben kullanılan küvetin uzunluğunu ölçün. Uzunluğu santimetre cinsinden yazın.
- Bir spektrofotometre ile absorbansı ölçün A belirli bir dalga boyu için Dalga boyu metre cinsinden ölçülür, ancak ışık o kadar kısadır ki genellikle nanometre (nm) olarak ifade edilir. Absorpsiyon kapasitesi boyutsuzdur.
4 Rakamları denkleme yerleştirin ve molar absorpsiyon katsayısını bulun. sayısal değerler al A, C ve ben ve bunları formüle takın ɛ = A / lc... Çarpmak ben üzerinde Cve sonra böl A bu miktar ile molar absorpsiyon katsayısını bulmak için.
- 1 cm'lik bir küvet kullanarak 0,05 mol/litrelik bir çözeltinin absorbansını ölçtüğünüzü varsayalım. Bu durumda, 280 nm dalga boyuna sahip ışık için absorbans 1.5 olmuştur. Belirli bir çözelti için molar absorpsiyon katsayısı nasıl bulunur?
  - ɛ₂₈₀ = A / lc = 1.5 / (1 x 0.05) = 30 L mol cm

Yöntem 2/2: Molar Absorpsiyon Katsayının Grafik Bulgu

1 Çözeltinin farklı konsantrasyonları için iletilen ışığın yoğunluğunu ölçün. Farklı konsantrasyonlarda 3-4 çözelti hazırlayın.Bir spektrofotometre kullanarak, belirli bir dalga boyu için farklı konsantrasyonlardaki çözeltilerin absorbansını ölçün. En düşük konsantrasyonlu çözümle başlayabilirsiniz. Sıralama önemli değil, asıl mesele kafa karıştırmamak ve ölçülen absorbans değerlerini konsantrasyonlara uygun olarak kaydetmek.
2 Elde edilen değerleri grafik üzerine çizin. Yatay X ekseninde konsantrasyonu ve dikey Y ekseninde absorbansı çizin ve ölçümleri noktalar olarak çizin.
- Noktalar arasına bir çizgi çizin. Eğer ölçümler doğru yapılmışsa, Bouguer-Lambert-Beer yasasına göre absorpsiyon kapasitesi konsantrasyonla doğru orantılı olduğundan, noktalar düz bir çizgi üzerinde uzanmalıdır.
3 Tanımlamak düz eğimdeney noktalarından geçilir. Bir doğrunun eğimini bulmak için Y artışını X apsis artışına bölün.Doğru üzerinde iki nokta alın, bir noktanın karşılık gelen koordinatlarını diğerinin koordinatlarından çıkarın ve Y farkını X farkına bölün.
- Düz bir doğrunun eğimi (eğim veya eğimin tanjantı) şu şekilde bulunur: (Y₂ -Y₁) / (X₂ - X₁). Bu durumda, düz çizgi boyunca daha yüksekte bulunan noktaya indeks 2 ve alt noktaya - indeks 1 atanır.
- 0.2 molar konsantrasyonda absorbansın 0.27 ve 0.3 konsantrasyonda 0.41 olduğunu varsayalım. Absorbans Y ekseninde ve konsantrasyon X ekseninde çizilir. Yukarıdaki denklemi kullanarak düz bir çizginin eğimini bulun: (Y₂ -Y₁) / (X₂ - X₁) = (0,41-0,27)/(0,3-0,2) = 0,14/0,1 = 1,4.
4 Molar absorpsiyon katsayısını bulmak için, düz bir çizginin eğimini ışığın kat ettiği yola (küvetin derinliği) bölün. Işığın kat ettiği yol, spektrofotometrede kullanılan küvetin derinliğine eşittir.
- Örneğimiz için şunu elde ederiz: eğim 1,4 ise ve küvetin derinliği 0,5 santimetre ise, molar absorpsiyon katsayısı 1,4 / 0,5 = 2,8 L mol cm'dir.