Plik chłonność molowa jest to właściwość chemiczna, która wskazuje, ile światła dany gatunek może wchłonąć w roztworze. Koncepcja ta jest bardzo ważna w spektroskopowej analizie absorpcji promieniowania fotonowego o energiach w zakresie ultrafioletowym i widzialnym (UV-vis)..
Ponieważ światło składa się z fotonów o własnych energiach (lub długościach fal), w zależności od analizowanego gatunku lub mieszaniny, jeden foton może być absorbowany w większym stopniu niż inny; to znaczy, światło jest pochłaniane przy pewnych długościach fal charakterystycznych dla substancji.
Zatem wartość absorpcji molowej jest wprost proporcjonalna do stopnia pochłaniania światła przy danej długości fali. Jeśli gatunek pochłania niewiele czerwonego światła, jego wartość absorpcji będzie niska; podczas gdy w przypadku wyraźnej absorpcji światła czerwonego, chłonność będzie miała wysoką wartość.
Gatunek, który pochłania światło czerwone, będzie odbijał kolor zielony. Jeśli kolor zielony jest bardzo intensywny i ciemny, oznacza to, że następuje silna absorpcja światła czerwonego.
Jednak niektóre odcienie zieleni mogą wynikać z odbić różnych zakresów żółci i błękitów, które są mieszane i postrzegane jako turkus, szmaragd, szkło itp..
Indeks artykułów
Absorpcja molowa jest również znana pod następującymi oznaczeniami: ekstynkcja właściwa, współczynnik tłumienia molowego, absorpcja właściwa lub współczynnik Bunsena; Zaczęto nawet nazywać go w inny sposób, więc był źródłem nieporozumień.
Ale czym właściwie jest chłonność molowa? Jest to stała zdefiniowana w matematycznym wyrażeniu prawa Lambera-Beera i wskazuje po prostu, jak bardzo substancja chemiczna lub mieszanina pochłania światło. Takie równanie to:
A = εbc
Gdzie A jest absorbancją roztworu przy wybranej długości fali λ; b jest długością kuwety, w której znajduje się próbka do analizy, a zatem jest odległością, którą przechodzi światło w roztworze; c jest stężeniem substancji absorbujących; i ε, absorpcja molowa.
Biorąc pod uwagę λ, wyrażoną w nanometrach, wartość ε pozostaje stała; ale przy zmianie wartości λ, czyli przy pomiarze absorbancji światłami o innych energiach, zmienia się ε, osiągając wartość minimalną lub maksymalną.
Jeśli znana jest jego maksymalna wartość, εmax, jest określana w tym samym czasie λmax; czyli światło, które gatunek pochłania najbardziej:
Jakie są jednostki ε? Aby je znaleźć, trzeba wiedzieć, że absorbancje są wartościami bezwymiarowymi; i dlatego mnożenie jednostek bi c musi się anulować.
Stężenie substancji pochłaniających można wyrazić wg / l lub mol / l, a b jest zwykle wyrażane w cm lub m (ponieważ jest to długość komórki, przez którą przechodzi wiązka światła). Molarność jest równa mol / l, więc c jest również wyrażane jako M.
W ten sposób mnożąc jednostki b i c otrzymujemy: M ∙ cm. Jakie jednostki musi zatem mieć ε, aby wartość A była bezwymiarowa? Te, które mnożąc M ∙ cm, dają wartość 1 (M ∙ cm x U = 1). Rozwiązując U, po prostu otrzymujemy M-1∙ cm-1, który można również zapisać jako: L ∙ mol-1∙ cm-1.
W rzeczywistości użyj jednostek M.-1∙ cm-1 lub L ∙ mol-1∙ cm-1 przyspieszyć obliczenia w celu określenia absorpcji molowej. Jednak jest również często wyrażany w jednostkach mdwa/ mol lub cmdwa/ mol.
W przypadku wyrażenia za pomocą tych jednostek należy zastosować pewne współczynniki konwersji w celu zmodyfikowania jednostek b i c.
Absorpcję molową można obliczyć bezpośrednio, rozwiązując ją w powyższym równaniu:
ε = A / bc
Jeżeli stężenie substancji absorbujących, długość komórki i absorbancję uzyskaną przy długości fali są znane, można obliczyć ε. Jednak ten sposób obliczania zwraca niedokładną i niewiarygodną wartość.
Jeśli przyjrzysz się bliżej równaniu prawa Lamberta-Beera, zauważysz, że wygląda jak równanie prostej (Y = aX + b). Oznacza to, że jeśli wartości A są wykreślane na osi Y, a wartości c na osi X, należy uzyskać prostą przechodzącą przez początek (0,0). Zatem A stałoby się Y, X byłoby c, a a byłoby równe εb.
Dlatego po wykreśleniu linii wystarczy wziąć dowolne dwa punkty, aby określić nachylenie, czyli a. Po wykonaniu tej czynności i poznaniu długości ogniwa b, łatwo jest obliczyć wartość ε.
W przeciwieństwie do klirensu bezpośredniego, wykres A vs c umożliwia uśrednienie pomiarów absorbancji i zmniejsza błąd eksperymentalny; a ponadto nieskończone linie mogą przechodzić przez pojedynczy punkt, więc bezpośredni prześwit nie jest praktyczny.
Podobnie błędy eksperymentalne mogą powodować, że prosta nie przechodzi przez dwa, trzy lub więcej punktów, więc w rzeczywistości używana jest linia otrzymana po zastosowaniu metody najmniejszych kwadratów (funkcja, która jest już włączona do kalkulatorów). Wszystko to przy założeniu dużej liniowości, a co za tym idzie zgodności z prawem Lamberta-Beera..
Wiadomo, że roztwór związku organicznego o stężeniu 0,008739 M wykazywał absorbancję 0,6346, mierzoną przy λ = 500 nm i przy długości kuwety 0,5 cm. Obliczyć molową absorpcję kompleksu przy tej długości fali.
Na podstawie tych danych ε można rozwiązać bezpośrednio:
ε = 0,6346 / (0,5 cm) (0,008739 M)
145,23 M-1∙ cm-1
Następujące wartości absorbancji są mierzone przy różnych stężeniach kompleksu metalu przy długości fali 460 nm i przy kuwecie o długości 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
Oblicz molową chłonność kompleksu.
W sumie jest pięć punktów. Aby obliczyć ε, należy je wykreślić, umieszczając wartości A na osi Y, a stężenia c na osi X. Po wykonaniu tej czynności wyznaczana jest linia najmniejszych kwadratów, a jej równaniem możemy wyznaczyć ε.
W tym przypadku wykreślenie punktów i narysowanie linii ze współczynnikiem determinacji Rdwa 0,9905, nachylenie wynosi 7 ∙ 10-4; to znaczy εb = 7 ∙ 10-4. Dlatego przy b = 1 cm ε będzie wynosić 1428,57 M-1.cm-1 (1/7 ∙ 10-4).
Jeszcze bez komentarzy