- Mikä on molaarinen imeytyvyys?
- yksiköt
- Kuinka laskea se?
- Suora tullaus
- Graafinen menetelmä
- Ratkaistuja harjoituksia
- Harjoitus 1
- Harjoitus 2
- Viitteet
Molaarinen absorptiviteetti on kemiallinen ominaisuus, joka ilmaisee, kuinka paljon valoa voi absorboida laji liuoksessa. Tämä käsite on erittäin tärkeä fotonisäteilyn absorption spektroskooppisessa analyysissä ultravioletti- ja näkyvällä alueella (Uv-vis).
Koska valo koostuu fotoneista, joilla on omat energiansa (tai aallonpituudet), analysoidusta lajista tai seoksesta riippuen, yksi fotoni voi absorboitua enemmän kuin toinen; ts. valo absorboituu tietyille aineelle ominaisilla aallonpituuksilla.
Lähde: Dr. Console, Wikimedia Commonsista
Siten molaarisen absorptiivisuuden arvo on suoraan verrannollinen valon absorptioasteeseen tietyllä aallonpituudella. Jos laji absorboi vähän punaista valoa, sen absorptioarvo on alhainen; kun taas punaisen valon absorboituminen on selvää, absorptiokyvyllä on korkea arvo.
Punaista valoa absorboiva laji heijastaa vihreää väriä. Jos vihreä väri on erittäin voimakas ja tumma, se tarkoittaa, että punainen valo absorboi voimakkaasti.
Jotkut vihreän sävyt saattavat kuitenkin johtua keltaisten ja bluesien eri alueiden heijastuksista, jotka sekoittuvat ja pidetään turkoosi, smaragdina, lasina jne.
Mikä on molaarinen imeytyvyys?
Molaarinen absorptiokyky tunnetaan myös seuraavilla nimityksillä: ominainen ekstinktio, molaarinen vaimennuskerroin, ominaisabsorptio tai Bunsen-kerroin; Se on jopa nimetty muilla tavoilla, minkä vuoksi se on aiheuttanut sekaannusta.
Mutta mikä tarkalleen on molaarinen imeytyvyys? Se on vakio, joka on määritelty Lamber-Beer-lain matemaattisessa lausekkeessa, ja se osoittaa yksinkertaisesti, kuinka paljon kemialliset lajit tai seokset absorboivat valoa. Tällainen yhtälö on:
A = εbc
Missä A on liuoksen absorbanssi valitulla aallonpituudella λ; b on sen solun pituus, johon analysoitava näyte sisältyy, ja siksi se on etäisyys, jonka valo ylittää liuoksessa; c on absorboivien lajien pitoisuus; ja ε, molaarinen absorptiokyky.
Kun annetaan λ, ilmaistuna nanometreinä, ε-arvo pysyy vakiona; mutta muutettaessa λ-arvoja, toisin sanoen, kun mitataan absorbanssia muiden energioiden valoilla, ε muuttuu, saavuttaen joko minimiarvon tai maksimiarvon.
Jos sen maksimiarvo, max, tunnetaan, λmax määritetään samaan aikaan; eli valo, jota laji imee eniten:
Lähde: Gabriel Bolívar
yksiköt
Mitkä ovat ε-yksiköt? Niiden löytämiseksi on tiedettävä, että absorbanssit ovat ulottumattomia arvoja; ja siksi b: n ja c: n yksiköiden kertolasku on peruutettava.
Absorboivien lajien konsentraatio voidaan ilmaista joko g / l tai mol / L, ja b ilmaistaan yleensä cm tai m (koska valonsäteen läpi kulkee kennon pituus). Molaarisuus on yhtä suuri kuin mol / L, joten c ilmaistaan myös M.
Siten kertomalla b: n ja c: n yksiköt, saadaan: M ∙ cm. Minkä yksiköiden ε täytyy olla, jotta A-arvo olisi mitaton? Ne, jotka kertovat M ∙ cm, antavat arvon 1 (M ∙ cm x U = 1). Ratkaisemalla U, saadaan yksinkertaisesti M -1 ∙ cm -1, joka voidaan myös kirjoittaa: L ∙ mol -1 ∙ cm -1.
Itse asiassa yksiköiden M -1 ∙ cm -1 tai L ∙ mol -1 ∙ cm -1 käyttäminen nopeuttaa laskelmia molaarisen absorptiokyvyn määrittämiseksi. Se ilmoitetaan kuitenkin myös yleensä yksikköinä m 2 / mol tai cm 2 / mol.
Näissä yksiköissä ilmaistuna on käytettävä joitain muuntokertoimia b: n ja c: n yksiköiden modifioimiseksi.
Kuinka laskea se?
Suora tullaus
Molaarinen absorptiokyky voidaan laskea suoraan ratkaisemalla se yllä olevassa yhtälössä:
e = A / bc
Jos absorboivien kappaleiden konsentraatio, solun pituus ja aallonpituudella saatu absorbanssi tunnetaan, ε voidaan laskea. Tämä laskentatapa antaa kuitenkin virheellisen ja epäluotettavan arvon.
Graafinen menetelmä
Jos tarkastelet tarkkaan Lambert-Beer-lakiyhtälöä, huomaat, että se näyttää viivan yhtälöltä (Y = aX + b). Tämä tarkoittaa, että jos A: n arvot on piirretty Y-akselille ja c: n arvot X-akselille, on saatava suora viiva, joka kulkee lähtöpisteen (0,0) kautta. Siten A muuttuisi Y: ksi, X olisi c, ja se olisi yhtä kuin εb.
Siksi, kun viiva on piirretty, riittää, että otetaan kaksi pistettä kaltevuuden määrittämiseksi, toisin sanoen a. Kun tämä on tehty ja solun b pituus b on tiedossa, on helppo ratkaista arvo e: lle.
Toisin kuin suora puhdistuma, kuvaaja A vs c antaa absorbanssimittausten keskiarvon ja vähentää kokeellista virhettä; ja myös ääretön viiva voi kulkea yhden pisteen läpi, joten suora raivaus ei ole käytännöllinen.
Samoin kokeelliset virheet voivat aiheuttaa sen, että linja ei kulje kahden, kolmen tai useamman pisteen läpi, joten todellisuudessa käytetään linjaa, joka on saatu pienimmän neliösumman menetelmän soveltamisen jälkeen (funktio, joka on jo sisällytetty laskureihin). Kaikki tämä edellyttää korkeaa lineaarisuutta ja siten Lamber-Beer-lain noudattamista.
Ratkaistuja harjoituksia
Harjoitus 1
Tiedetään, että orgaanisen yhdisteen liuoksella, jonka konsentraatio oli 0,008739 M, absorbanssi oli 0,6346, mitattuna λ = 500 nm ja solun pituus 0,5 cm. Laske kompleksin molaarinen absorptiokyky sillä aallonpituudella.
Näistä tiedoista ε voidaan ratkaista suoraan:
ε = 0,6346 / (0,5 cm) (0,008739 M)
145,23 M- 1 cm- 1
Harjoitus 2
Seuraavat absorbanssit mitataan metallikompleksin eri konsentraatioilla aallonpituudella 460 nm ja solulla, jonka pituus on 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
Laske kompleksin molaarinen absorptiokyky.
Pisteitä on yhteensä viisi. Ε: n laskemiseksi on tarpeen piirtää ne graafisesti asettamalla arvot A Y-akselille ja pitoisuudet c X-akselille. Kun tämä on tehty, määritetään pienin neliöviiva ja sen yhtälöllä voimme määrittää ε.
Tässä tapauksessa, sen jälkeen piirtämällä pisteitä ja viiva on kertoimella määrittämistä R 2 on 0,9905, kaltevuus on yhtä suuri kuin 7 ∙ 10 -4; eli εb = 7 ∙ 10 -4. Siksi, jos b = 1 cm, ε on 1428,57 M- 1.cm -1 (1/7 - 10 -4).
Viitteet
- Wikipedia. (2018). Molaarinen vaimennuskerroin. Palautettu osoitteesta: en.wikipedia.org
- Science Struck. (2018). Molaarinen imeytyvyys. Palautettu osoitteesta: sciencestruck.com
- Kolorimetrinen analyysi: (Beerin laki tai spektrofotometrinen analyysi). Palautettu: chem.ucla.edu
- Kerner N. (toinen). Koe II - liuoksen väri, absorbanssi ja oluen laki. Palautettu: umich.edu
- Day, R., ja Underwood, A. Kvantitatiivinen analyyttinen kemia (5. painos). PEARSON Prentice Hall, s-472.
- Gonzáles M. (17. marraskuuta 2010). imeytyvyys Palautettu osoitteesta: quimica.laguia2000.com