Πώς να υπολογίσετε το γραμμομοριακό συντελεστή απορρόφησης

Περιεχόμενο

Βήματα
Μέθοδος 1 από 2: Υπολογίστε τον γραμμομοριακό συντελεστή απορρόφησης χρησιμοποιώντας τον τύπο
Μέθοδος 2 από 2: Γραφική Εύρεση του Μοριακού Συντελεστή Απορρόφησης
Πρόσθετα άρθρα

Ο γραμμομοριακός συντελεστής απορρόφησης, γνωστός και ως μοριακός συντελεστής εξαφάνισης, είναι ένα μέτρο του πόσο ισχυρά χημικά σωματίδια (μόρια) μιας ουσίας απορροφούν το φως σε ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος. Κάθε ουσία χαρακτηρίζεται από τον δικό της γραμμομοριακό συντελεστή απορρόφησης, ο οποίος είναι ανεξάρτητος από τη συγκέντρωση και τον όγκο. Αυτό το χαρακτηριστικό χρησιμοποιείται ευρέως στη χημεία και δεν πρέπει να συγχέεται με τον συντελεστή εξαφάνισης, ο οποίος χρησιμοποιείται συχνότερα στη φυσική. Η τυπική μονάδα μέτρησης για την γραμμομοριακή απορρόφηση είναι το λίτρο διαιρούμενο με γραμμομόριο και ανά εκατοστό (L mol cm).

Βήματα

Μέθοδος 1 από 2: Υπολογίστε τον γραμμομοριακό συντελεστή απορρόφησης χρησιμοποιώντας τον τύπο

1 Δείτε τον νόμο Bouguer-Lambert-Beer:A = ɛlc... Η απορρόφηση του φωτός σε ένα μέσο περιγράφεται με την εξίσωση A = ɛlc, όπου ΕΝΑ - την ποσότητα φωτός συγκεκριμένου μήκους κύματος που απορροφήθηκε από το δείγμα, ɛ - γραμμομοριακός συντελεστής απορρόφησης, μεγάλο είναι η απόσταση που διανύει το φως σε διάλυμα, και ντο - η συγκέντρωση του διαλύματος (ο αριθμός των μελετημένων μορίων ανά μονάδα όγκου).
- Ο συντελεστής απορρόφησης μπορεί επίσης να βρεθεί από την αναλογία μεταξύ των εντάσεων του φωτός που μεταδίδεται μέσω του προτύπου και του υπό μελέτη δείγματος. Σε αυτήν την περίπτωση, η εξίσωση έχει ως εξής: Α = ημερολόγιο₁₀(ΕΓΩ_ο/ ΕΓΩ).
- Η ένταση του φωτός προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας ένα φασματοφωτόμετρο.
- Η ικανότητα απορρόφησης ενός διαλύματος εξαρτάται από το μήκος κύματος του φωτός που διέρχεται από αυτό. Σε ορισμένες τιμές του μήκους κύματος, το φως απορροφάται πιο έντονα από ό, τι σε άλλες, και αυτές οι τιμές εξαρτώνται από τη σύνθεση του διαλύματος. Κατά τον υπολογισμό, μην ξεχάσετε να αναφέρετε για ποιο μήκος κύματος κατασκευάζονται.
2 Μετατρέψτε τον νόμο Bouguer-Lambert-Beer για να εκφράσετε τον γραμμομοριακό συντελεστή απορρόφησης. Διαιρέστε και τις δύο πλευρές της εξίσωσης κατά μήκος και συγκέντρωση και το αποτέλεσμα είναι μια έκφραση για τον γραμμομοριακό συντελεστή απορρόφησης: ɛ = A / lc... Χρησιμοποιώντας αυτόν τον τύπο, μπορείτε να υπολογίσετε τον γραμμομοριακό συντελεστή απορρόφησης για ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος.
- Η ικανότητα απορρόφησης σε σταθερή απόσταση εξαρτάται από τη συγκέντρωση του διαλύματος και το σχήμα του δοχείου που χρησιμοποιείται. Ο γραμμομοριακός συντελεστής απορρόφησης εξαλείφει αυτούς τους παράγοντες.
3 Μετρήστε τις απαιτούμενες τιμές χρησιμοποιώντας φασματοφωτομετρία. Σε ένα φασματοφωτόμετρο, το φως με συγκεκριμένο μήκος κύματος διέρχεται από μια ουσία και η ένταση του μεταδιδόμενου φωτός μετράται στην έξοδο. Μέρος του φωτός απορροφάται από το διάλυμα και η ένταση του φωτός μειώνεται. Το φασματοφωτόμετρο μετρά την ένταση του εκπεμπόμενου φωτός, η οποία χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό του μοριακού συντελεστή απορρόφησης.
- Προετοιμάστε ένα διάλυμα γνωστής συγκέντρωσης για ανάλυση ντο... Προσδιορίστε τη συγκέντρωση σε μονάδες mol / gram ή mol / l.
- Για τον καθορισμό μεγάλο μετρήστε το μήκος της χρησιμοποιούμενης κυψελίδας. Γράψτε το μήκος σε εκατοστά.
- Μετρήστε την απορρόφηση με φασματοφωτόμετρο ΕΝΑ για συγκεκριμένο μήκος κύματος. Το μήκος κύματος μετριέται σε μέτρα, αλλά το φως είναι τόσο μικρό που συνήθως εκφράζεται σε νανόμετρα (nm). Η ικανότητα απορρόφησης είναι αδιάστατη.
4 Συνδέστε τους αριθμούς στην εξίσωση και βρείτε τον γραμμομοριακό συντελεστή απορρόφησης. Λάβετε αριθμητικές τιμές ΕΝΑ, ντο και μεγάλο και συνδέστε τα στον τύπο ɛ = A / lc... Πολλαπλασιάζω μεγάλο στο ντοκαι στη συνέχεια διαιρέστε ΕΝΑ με αυτό το ποσό για να βρείτε τον γραμμομοριακό συντελεστή απορρόφησης.
- Ας υποθέσουμε ότι μετρήσατε την απορρόφηση ενός διαλύματος 0,05 mol / λίτρο χρησιμοποιώντας μια κυψελίδα 1 cm. Σε αυτή την περίπτωση, η απορρόφηση ήταν 1,5 για το φως με μήκος κύματος 280 nm. Πώς να βρείτε τον γραμμομοριακό συντελεστή απορρόφησης για ένα δεδομένο διάλυμα;
  - ɛ₂₈₀ = A / lc = 1,5 / (1 x 0,05) = 30 L mol cm

Μέθοδος 2 από 2: Γραφική Εύρεση του Μοριακού Συντελεστή Απορρόφησης

1 Μετρήστε την ένταση του εκπεμπόμενου φωτός για διαφορετικές συγκεντρώσεις του διαλύματος. Προετοιμάστε 3-4 διαλύματα με διαφορετικές συγκεντρώσεις.Χρησιμοποιώντας ένα φασματοφωτόμετρο, μετρήστε την απορρόφηση διαλυμάτων διαφορετικών συγκεντρώσεων για ένα δεδομένο μήκος κύματος. Μπορείτε να ξεκινήσετε με το διάλυμα χαμηλότερης συγκέντρωσης. Η σειρά δεν είναι σημαντική, το κυριότερο είναι να μην συγχέουμε και να καταγράφουμε τις μετρημένες τιμές απορρόφησης σύμφωνα με τις συγκεντρώσεις.
2 Σχεδιάστε τις ληφθείσες τιμές στο γράφημα. Σχεδιάστε τη συγκέντρωση στον οριζόντιο άξονα Χ και την απορρόφηση στον κάθετο άξονα Υ και σχεδιάστε τις μετρήσεις ως τελείες.
- Σχεδιάστε μια γραμμή μεταξύ των σημείων. Εάν οι μετρήσεις εκτελέστηκαν σωστά, τα σημεία πρέπει να βρίσκονται σε ευθεία γραμμή, καθώς, σύμφωνα με τον νόμο Bouguer-Lambert-Beer, η ικανότητα απορρόφησης είναι ευθέως ανάλογη της συγκέντρωσης.
3 Καθορίζω κλίση ευθείαπερνώντας από τα πειραματικά σημεία. Για να βρείτε την κλίση μιας ευθείας, διαιρέστε την προσαύξηση Υ με την προσαύξηση Χ. Πάρτε δύο σημεία στη γραμμή, αφαιρέστε τις αντίστοιχες συντεταγμένες του ενός σημείου από τις συντεταγμένες του άλλου και διαιρέστε τη διαφορά Υ με τη διαφορά Χ.
- Η κλίση μιας ευθείας (η κλίση ή η εφαπτομένη της κλίσης) βρίσκεται ως εξής: (Υ₂ - Υ₁) / (Χ₂ - Χ₁). Σε αυτή την περίπτωση, το σημείο που βρίσκεται ψηλότερα κατά μήκος της ευθείας γραμμής εκχωρείται ο δείκτης 2 και το χαμηλότερο σημείο - ο δείκτης 1.
- Έστω, σε γραμμομοριακή συγκέντρωση 0,2, η απορρόφηση ήταν 0,27 και σε συγκέντρωση 0,3, ήταν 0,41. Η απορρόφηση σχεδιάζεται στον άξονα Υ και η συγκέντρωση στον άξονα Χ. Χρησιμοποιώντας την παραπάνω εξίσωση, βρείτε την κλίση μιας ευθείας γραμμής: (Υ₂ - Υ₁) / (Χ₂ - Χ₁) = (0,41-0,27)/(0,3-0,2) = 0,14/0,1 = 1,4.
4 Για να βρείτε τον γραμμομοριακό συντελεστή απορρόφησης, διαιρέστε την κλίση μιας ευθείας γραμμής με τη διαδρομή που διανύει το φως (βάθος της κυψελίδας). Η διαδρομή που διανύει το φως ισούται με το βάθος της κυψελίδας που χρησιμοποιείται στο φασματοφωτόμετρο.
- Για το παράδειγμά μας, παίρνουμε: εάν η κλίση είναι 1,4 και το βάθος της κυψελίδας είναι 0,5 εκατοστά, τότε ο μοριακός συντελεστής απορρόφησης είναι 1,4 / 0,5 = 2,8 L mol cm.