Molaarne neelduvus selles, mida see koosneb, kuidas seda arvutada, lahendada harjutusi



The molaarne neelduvus see on keemiline omadus, mis näitab, kui palju valgust liik võib lahuses absorbeerida. See kontseptsioon on väga oluline ultraviolett- ja nähtavates piirkondades (Uv-vis) fotonite kiirguse neeldumise spektroskoopilisel analüüsil..

Kuna valgus koosneb fotonitest, millel on oma energia (või lainepikkused), sõltub analüüsitavast liigist või segust üks foton suuremal määral kui teine; see tähendab, et valgus imendub teatud ainele omastele lainepikkustele.

Seega on molaarse neelduvuse väärtus otseselt proportsionaalne valguse neeldumise tasemega teatud lainepikkusel. Kui liik neelab vähe punast valgust, on selle neelduvuse väärtus väike; arvestades, et kui punane valgus on selgelt imendunud, on neelduvusel suur väärtus.

Punast valgust neelav liik kajastab rohelist värvi. Kui roheline värv on väga intensiivne ja tume, tähendab see, et punane tuli on tugevalt imendunud.

Kuid mõned rohelised toonid võivad olla tingitud kollastest ja bluestest, mida segatakse ja tajutakse türkiissinine, smaragd roheline, klaas jne..

Indeks

  • 1 Mis on molaarne neelduvus??
    • 1.1 Ühikud
  • 2 Kuidas seda arvutada?
    • 2.1 Otsene kliiring
    • 2.2 Graafikameetod
  • 3 Harjutused lahendatud
    • 3.1 Harjutus 1
    • 3.2 Harjutus 2
  • 4 Viited

Mis on molaarne neelduvus??

Molaarne neelduvus on tuntud ka järgmiste tähistega: spetsiifiline ekstinktsioon, molaarse nõrgenemise koefitsient, spetsiifiline absorptsioon või Bunseni koefitsient; isegi on tulnud nimetada muul viisil, nii et see on olnud segaduse allikas.

Aga mis on molaarne neelduvus? See on konstant, mis on defineeritud Lamber-Beeri seaduse matemaatilises väljenduses, ja lihtsalt näitab, kui palju keemilist liiki või segu neelab valgust. Selline võrrand on:

A = εbc

Kus A on lahuse neelduvus valitud lainepikkusel λ; b on selle raku pikkus, kus analüüsitav proov sisaldub, ja seega on see kaugus, mida valgus läbib lahuse; c on absorbeerivate liikide kontsentratsioon; ja ε, molaarne neelduvus.

Arvestades λ, väljendatuna nanomeetrites, jääb ε väärtus konstantseks; kuid muutes λ väärtusi, st mõõtes neeldumisi teiste energiaallikatega, ε muutub, saavutades kas minimaalse või maksimaalse väärtuse.

Kui selle maksimaalne väärtus on teada, εmax, määratakse samal ajal λmax; see tähendab valgust, mis kõige enam neelab liigi:

Ühikud

Mis on ε ühikud? Nende leidmiseks tuleb teada, et neeldumised on dimensioonideta väärtused; ja seetõttu tuleb b ja c ühikute korrutamine tühistada.

Absorbeerivate liikide kontsentratsiooni võib väljendada kas g / l või mol / L ja b väljendatakse tavaliselt cm või m (kuna see on raku pikkus, mis läbib valguskiirt). Molaarsus on võrdne mol / L-ga, nii et c on väljendatud ka kui M.

Seega saadakse b ja c ühikud korrutades: M ∙ cm. Millistel ühikutel peab olema ε, et jätta A-mõõtmeta väärtus? Need, mis M ∙ cm korrutamisel annavad väärtuse 1 (M ∙ cm x U = 1). U puhastamine, saad lihtsalt M-1∙ cm-1, mida võib samuti kirjutada kui: L ∙ mol-1∙ cm-1.

Tegelikult kasutage M-ühikuid-1∙ cm-1 või L ∙ mol-1∙ cm-1 molaarse neelduvuse määramiseks arvutuste lihtsustamiseks. Tavaliselt väljendatakse seda ka ühikutes m2/ mol või cm2/ mol.

Kui see väljendatakse koos nende ühikutega, tuleb b ja c ühikute muutmiseks kasutada mõningaid ümberarvestustegureid.

Kuidas seda arvutada?

Otsene kliirens

Molaarset neelduvust saab arvutada otse eelmise võrrandi abil:

ε = A / bc

Kui on teada neelduvate liikide kontsentratsioon, võib arvutada raku pikkuse ja lainepikkusel saadud neelduvuse ε. Kuid selle arvutamise viis annab ebatäpse ja ebausaldusväärse väärtuse.

Graafikameetod

Kui Lambert-Beeri seaduse võrrandit jälgitakse hoolikalt, siis tuleb märkida, et see sarnaneb rea võrrandiga (Y = aX + b). See tähendab, et kui joonistate A-väärtused Y-teljel ja c-teljele X-teljel, peate saama sirge joone, mis läbib päritolu (0,0). Seega oleks A Y, X oleks c ja a oleks võrdne εb-ga.

Seega, joonistades joon, võtke lihtsalt kaks punkti, et määrata kalle, st a. Kui see on tehtud, ja teadaoleva lahtri pikkus b, on lihtne ε väärtust kustutada.

Erinevalt otsesest kliirensist võimaldab A ja c joonistamine imendumise mõõtmiste keskmistamist ja eksperimentaalse vea vähenemist; ja ühtse punkti jaoks võib see läbida lõpmatu sirge, nii et see ei ole praktiline otsene kliirens.

Samamoodi võivad katselised vead põhjustada joone läbimise kahe, kolme või enama punkti kaudu, nii et reale, mis saadakse pärast vähimruutude meetodi rakendamist, kasutatakse tegelikult (funktsioon, mis on juba kalkulaatoritesse lisatud). Kõik see eeldab kõrget lineaarsust ja seega ka Lamber-Beeri seaduste järgimist.

Lahendatud harjutused

Harjutus 1

On teada, et orgaanilise ühendi lahus kontsentratsiooniga 0,008739 M andis absorptsiooni 0,6346, mõõdetuna lainepikkusel λ = 500 nm ja rakuga 0,5 cm. Arvutage, milline on kompleksi molaarne neelduvus nimetatud lainepikkusel.

Nendest andmetest saate otseselt kustutada ε:

ε = 0,6346 / (0,5 cm) (0,008739M)

145,23 M-1∙ cm-1

Harjutus 2

Järgmisi neeldumisi mõõdetakse metallikompleksi erinevatel kontsentratsioonidel lainepikkusel 460 nm ja rakuga 1 cm:

A: 0,03010 0,1033 0,1584 0,3961 0,8093

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

Arvutage kompleksi molaarne neelduvus.

Kokku on kokku viis punkti. Ε arvutamiseks on vaja joonistada need, asetades A-väärtused Y-teljele ja kontsentratsioonid c-teljel.Kui see on tehtud, määratakse väikseim ruutude rida ja selle võrrandiga saame määrata ε..

Sellisel juhul joonistatakse punktid ja joon on määratud määramiskoefitsiendiga R2 0,9905, on kalle 7 ∙ 10-4; see tähendab, et εb = 7 ∙ 10-4. Seetõttu on b = 1 cm, ε 1428,57 M-1.cm-1 (1/7 ∙ 10-4).

Viited

  1. Wikipedia. (2018). Molaarse nõrgenemise koefitsient. Välja otsitud andmebaasist: en.wikipedia.org
  2. Teadus tabas. (2018). Molaarne neelduvus. Välja otsitud: sciencestruck.com
  3. Kolorimeetriline analüüs: (õlleõigus või spektrofotomeetriline analüüs). Välja otsitud andmebaasist: chem.ucla.edu
  4. Kerner N. (s.f.). Eksperiment II - Lahuse värv, neelduvus ja õlu seadus. Välja otsitud aadressilt: umich.edu
  5. Päev, R., ja Underwood, A. Kvantitatiivne analüütiline keemia (viies väljaanne). PEARSON Prentice Hall, p-472.
  6. Gonzáles M. (17. november 2010). Absorptsioon Välja otsitud aadressilt: quimica.laguia2000.com