MOLINIS SUGERTIS: KAIP JĮ APSKAIČIUOTI IR IŠSPRĘSTI PRATIMAI - CHEMIJA

Molinis absorbcijos yra cheminė savybė, kuri rodo, kiek šviesa gali sugerti rūšies tirpale. Ši sąvoka yra labai svarbi atliekant spektroskopinę fotono spinduliuotės absorbcijos su ultravioletiniu ir matomu diapazonu (Uv-vis) absorbciją.

Kadangi šviesą sudaro fotonai, turintys savo energiją (arba bangos ilgį), priklausomai nuo analizuojamos rūšies ar mišinio, vienas fotonas gali būti absorbuojamas didesniu laipsniu nei kitas; tai yra, šviesa absorbuojama tam tikrais bangos ilgiais, būdingais medžiagai.

Šaltinis: Dr. Console, iš „Wikimedia Commons“

Taigi molinės absorbcijos vertė yra tiesiogiai proporcinga šviesos sugerties laipsniui tam tikrame bangos ilgyje. Jei rūšis sugeria mažai raudonos šviesos, jos sugerties vertė bus maža; tuo tarpu jei ryškiai suyra raudona šviesa, absorbcija turės didelę reikšmę.

Rūšis, sugerianti raudoną šviesą, atspindės žalią spalvą. Jei žalia spalva yra labai intensyvi ir tamsi, tai reiškia, kad stipriai absorbuojama raudona šviesa.

Tačiau kai kurie žalios spalvos atspalviai gali atsirasti dėl skirtingų geltonumo ir bliuzo diapazonų atspindžio, kurie yra sumaišyti ir suvokiami kaip turkis, smaragdas, stiklas ir kt.

Kas yra molinis sugertis?

Molinis sugertis taip pat žinomas šiais pavadinimais: savitasis ekstinkcijos, molinio silpnėjimo koeficientas, savitasis sugertis arba Bunseno koeficientas; Jis netgi buvo pavadintas kitais būdais, todėl sukėlė painiavą.

Bet kas tiksliai yra molinis sugertis? Tai yra konstanta, apibrėžta matematinėje Lamberio ir alaus dėsnio išraiškoje, ir ji tiesiog nurodo, kiek cheminė rūšis ar mišinys sugeria šviesą. Tokia lygtis yra:

A = εbc

Kur A yra tirpalo absorbcija pasirinktu bangos ilgiu λ; b yra ląstelės, kurioje yra analizuojamas pavyzdys, ilgis, taigi atstumas, kurį šviesa kerta tirpale; c - absorbuojančių rūšių koncentracija; ir ε, molinis sugertis.

Pateikus λ, išreikštą nanometrais, ε vertė išlieka pastovi; bet keičiant λ reikšmes, tai yra, matuojant absorbciją kitų energijos rūšių šviesomis, ε pasikeičia, pasiekdama arba mažiausią, arba maksimalią vertę.

Jei žinoma didžiausia jo vertė, ε _max , tuo pačiu metu nustatoma ir λ _max ; tai yra šviesa, kurią rūšis sugeria labiausiai:

Šaltinis: Gabrielis Bolívaras

Vienetai

Kokie yra ε vienetai? Norint juos rasti, reikia žinoti, kad absorbcijos yra be matmenų vertės; todėl b ir c vienetų dauginimą reikia atšaukti.

Sugeriančių medžiagų koncentracija gali būti išreikšta g / l arba mol / L, o b paprastai išreiškiama cm arba m (nes šviesos elementas praleidžia pro langelio ilgį). Moliškumas yra lygus mol / L, taigi c taip pat išreiškiamas kaip M.

Taigi, padauginę iš b ir c vienetų, gauname: M ∙ cm. Kokie vienetai turi ε, kad A reikšmė būtų be matmens? Padauginus M ∙ cm, gaunama 1 reikšmė (M ∙ cm x U = 1). Sprendžiant U, mes paprasčiausiai gauname M ^-1 ∙ cm ^-1 , kuris taip pat gali būti parašytas taip: L ∙ mol ^-1 ∙ cm ^-1 .

Tiesą sakant, naudojant vienetus M ^-1 ∙ cm ^-1 arba L ∙ mol ^-1 ∙ cm ^-1 , skaičiavimai pagreitėja nustatant molinį sugertį. Tačiau paprastai jis taip pat išreiškiamas m ² / mol arba cm ² / mol vienetais .

Kai jie išreiškiami šiais vienetais, b ir c vienetams modifikuoti turi būti naudojami kai kurie perskaičiavimo koeficientai.

Kaip tai apskaičiuoti?

Tiesioginis įforminimas

Molinį sugertį galima apskaičiuoti tiesiogiai, išsprendžiant aukščiau pateiktoje lygtyje:

ε = A / bc

Ε gali būti apskaičiuota, jei žinomos absorbuojančios rūšies koncentracija, ląstelės ilgis ir bangos ilgio absorbcija. Tačiau tokiu būdu jį apskaičiuojant gaunama netiksli ir nepatikima reikšmė.

Grafikos metodas

Atidžiai pažiūrėję į Lamberto ir Alaus dėsnių lygtį, pastebėsite, kad ji atrodo kaip tiesės lygtis (Y = aX + b). Tai reiškia, kad jei A vertės yra pavaizduotos Y ašyje, o c vertės - X ašyje, turi būti gauta tiesė, einanti per pradžią (0,0). Taigi A taptų Y, X būtų c ir jis būtų lygus εb.

Todėl, kai linija yra nubraižyta, pakanka paimti bet kuriuos du taškus nuolydžiui nustatyti, tai yra a. Tai padarius ir žinant langelio ilgį b, nesunku išspręsti ε reikšmę.

Skirtingai nuo tiesioginio klirenso, A ir c brėžiniai leidžia apskaičiuoti sugerties matavimus ir sumažinti eksperimentinę paklaidą; be to, begalinės linijos gali pereiti per vieną tašką, todėl tiesioginis klirensas nėra praktiškas.

Panašiai, dėl eksperimentinių klaidų linija negali kirsti per du, tris ar daugiau taškų, todėl iš tikrųjų naudojama linija, gauta pritaikius mažiausių kvadratų metodą (funkcija, jau įtraukta į skaičiuotuvus). Visa tai darant prielaidą, kad yra didelis tiesiškumas, taigi ir atitikimas „Lamber-alus“ įstatymui.

Išspręsta mankšta

1 pratimas

Yra žinoma, kad organinio junginio, kurio koncentracija yra 0,008739 M, tirpalo absorbcija yra 0,6346, matuojama λ = 500 nm, o ląstelės ilgis yra 0,5 cm. Apskaičiuokite komplekso molinę absorbciją tuo bangos ilgiu.

Iš šių duomenų ε gali būti išspręstas tiesiogiai:

ε = 0,6346 / (0,5 cm) (0,008739 M)

145,23 M ^-1 ∙ cm ^-1

2 pratimas

Toliau išvardytos absorbcijos matuojamos esant skirtingoms metalo komplekso koncentracijoms, kai bangos ilgis 460 nm, o ląstelė yra 1 cm ilgio:

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

Apskaičiuokite komplekso molinę absorbciją.

Iš viso yra penki taškai. Norint apskaičiuoti ε, reikia jas nubraižyti, ant Y ašies dedant A reikšmes, o X ašyje - koncentracijas c. Tai padarius, nustatoma mažiausių kvadratų linija, o pagal jos lygtį galime nustatyti ε.

Tokiu atveju, nubrėžus taškus ir nubrėžus liniją, kurios nustatymo koeficientas R ² yra 0,9905, nuolydis yra lygus 7 ∙ 10 ^-4 ; tai yra, εb = 7 ∙ 10 ^-4 . Todėl, kai b = 1cm, ε bus 1428,57 M ^-1 .cm ^-1 ( 1/7 ∙ 10 ^-4 ).

Nuorodos

Vikipedija. (2018 m.). Molinis silpnėjimo koeficientas. Atkurta iš: en.wikipedia.org
Mokslo sutriuškinimas. (2018 m.). Molinis sugertis. Atkurta iš: sciencestruck.com
Kolorimetrinė analizė: (alaus dėsnis arba spektrofotometrinė analizė). Atkurta iš: chem.ucla.edu
Kerneris N. (nd). II eksperimentas - tirpalo spalva, absorbcija ir alaus dėsnis. Atgauta iš: umich.edu
Day, R., ir Underwood, A. Kiekybinė analitinė chemija (5-asis leidimas). „PEARSON“ Prentice Hall, p-472.
Gonzáles M. (2010 m. Lapkričio 17 d.). Sugeriamumas Atkurta iš: quimica.laguia2000.com

MOLINIS SUGERTIS: KAIP JĮ APSKAIČIUOTI IR IŠSPRĘSTI PRATIMAI - CHEMIJA - 2024