Penyerapan molar dalam apa yang ia ada, bagaimana untuk mengiranya, menyelesaikan latihan



The penyerapan molar ia adalah harta kimia yang menunjukkan berapa banyak spesies cahaya boleh menyerap dalam larutan. Konsep ini sangat penting dalam analisis spektroskopik penyerapan radiasi foton dengan tenaga dalam ultraviolet dan julat yang kelihatan (Uv-vis).

Oleh kerana cahaya terdiri daripada foton dengan tenaga mereka sendiri (atau panjang gelombang), bergantung kepada spesies atau campuran dianalisis, satu foton dapat diserap ke tahap yang lebih besar daripada yang lain; iaitu cahaya diserap pada ciri-ciri panjang gelombang tertentu bahan tersebut.

Oleh itu, nilai penyerapan molar adalah berkadar terus dengan tahap penyerapan cahaya pada panjang gelombang tertentu. Jika spesies menyerap cahaya merah sedikit, nilai penyerapannya akan rendah; sedangkan jika terdapat penyerapan cahaya merah, penyerapan akan mempunyai nilai yang tinggi.

Spesies yang menyerap cahaya merah akan mencerminkan warna hijau. Jika warna hijau sangat sengit dan gelap, ini bermakna terdapat penyerapan cahaya merah yang kuat.

Walau bagaimanapun, sesetengah warna hijau mungkin disebabkan oleh refleksi pelbagai rentang kuning dan blues, yang bercampur dan dilihat sebagai hijau pirus, zamrud, kaca, dan sebagainya..

Indeks

  • 1 Apakah penyerapan molar??
    • 1.1 Unit
  • 2 Bagaimana untuk mengiranya?
    • 2.1 Penjelasan langsung
    • 2.2 Kaedah grafik
  • 3 Latihan diselesaikan
    • 3.1 Latihan 1
    • 3.2 Latihan 2
  • 4 Rujukan

Apakah penyerapan molar??

Penyerapan molar juga diketahui dengan nama berikut: kepupusan spesifik, pekali pelemahan molar, penyerapan khusus atau pekali Bunsen; walaupun, telah dinamakan dalam cara lain, jadi ia menjadi sumber kekeliruan.

Tetapi apa sebenarnya penyerapan molar? Ia adalah pemalar yang ditakrifkan dalam ungkapan matematik undang-undang Lamber-Beer, dan hanya menunjukkan berapa banyak spesies kimia atau campuran menyerap cahaya. Persamaan sedemikian ialah:

A = εbc

Di mana A adalah penyerapan larutan pada panjang gelombang yang dipilih λ; b ialah panjang sel di mana sampel yang dianalisis terkandung, dan oleh itu, jarak cahaya itu melalui larutan; c adalah kepekatan spesies penyerap; dan ε, penyerapan molar.

Diberi λ, dinyatakan dalam nanometer, nilai ε tetap berterusan; tetapi dengan menukar nilai-nilai λ, iaitu, dengan mengukur penyerapan dengan lampu tenaga lain, perubahan ε, mencapai nilai minimum atau maksimum.

Sekiranya nilai maksimum diketahui, εmaks, ditentukan pada masa yang sama λmaks; iaitu cahaya yang paling menyerap spesies:

Unit

Apakah unit ε? Untuk mencari mereka, harus diketahui bahawa penyerapan adalah nilai tidak berdimensi; dan oleh itu, pendaraban unit b dan c mesti dibatalkan.

Kepekatan spesies penyerap boleh dinyatakan sama ada dalam g / L atau mol / L, dan b biasanya dinyatakan dalam cm atau m (kerana ia adalah panjang sel yang melewati rasuk cahaya). Molarity adalah sama dengan mol / L, jadi c juga dinyatakan sebagai M.

Oleh itu, mengalikan unit b dan c yang kami dapati: M ⋅ cm. Apa unit yang kemudian harus mempunyai ε untuk meninggalkan nilai A tanpa dimensi? Mereka yang apabila mengalikan M ∙ cm memberikan nilai 1 (M ⋅ cm x U = 1). Penjelasan U, anda hanya dapat M-1∙ cm-1, yang juga boleh ditulis sebagai: L ∙ mol-1∙ cm-1.

Malah, gunakan unit M-1∙ cm-1 atau L ∙ mol-1∙ cm-1 menyelaraskan pengiraan untuk menentukan penyerapan molar. Walau bagaimanapun, ia juga biasanya dinyatakan dengan unit m2/ mol atau cm2/ mol.

Apabila ia dinyatakan dengan unit ini, beberapa faktor penukaran mesti digunakan untuk mengubahsuai unit b dan c.

Bagaimana untuk mengiranya?

Pelepasan langsung

Penyerapan molar boleh dikira secara langsung dengan membersihkannya dalam persamaan sebelumnya:

ε = A / bc

Sekiranya kepekatan spesies penyerap diketahui, panjang sel, dan apakah penyerapan yang diperoleh pada panjang gelombang, boleh dikira ε. Walau bagaimanapun, cara mengira ia menghasilkan nilai yang tidak tepat dan tidak boleh dipercayai.

Kaedah grafik

Sekiranya persamaan undang-undang Lambert-Beer dipatuhi dengan teliti, ia akan diperhatikan bahawa ia menyerupai persamaan garis (Y = aX + b). Ini bermakna jika anda merancang nilai-nilai A pada paksi Y, dan yang c pada paksi X, anda mesti mendapatkan garis lurus yang melewati asal (0,0). Oleh itu, A adalah Y, X akan menjadi c, dan akan sama dengan εb.

Oleh itu, merancang garis, hanya mengambil dua mata untuk menentukan cerun, iaitu, a. Apabila ini dilakukan, dan panjang sel yang diketahui, b, mudah untuk membersihkan nilai ε.

Tidak seperti pelepasan langsung, merancang A vs c membolehkan pengukuran penyerapan purata dan mengurangkan ralat eksperimen; dan juga, untuk satu titik boleh lulus tanpa lurus, jadi ia tidak menjadi pelepasan langsung praktikal.

Begitu juga, kesilapan percubaan boleh menyebabkan satu baris tidak melewati dua, tiga atau lebih mata, jadi garisan yang diperolehi setelah menggunakan kaedah paling kecil digunakan sebenarnya (fungsi yang sudah dimasukkan dalam kalkulator). Semua ini menganggap garis lurus yang tinggi, dan oleh itu, pematuhan dengan undang-undang Lamber-Beer.

Latihan yang diselesaikan

Latihan 1

Telah diketahui bahawa penyelesaian suatu senyawa organik dengan kepekatan 0.008739 M mempersembahkan serapan 0.6346, diukur pada λ = 500 nm dan dengan sel panjang 0.5 cm. Kirakan apa penyerapan molar kompleks pada panjang gelombang tersebut.

Dari data ini, anda boleh mengosongkan secara terus ε:

ε = 0.6346 / (0.5cm) (0.008739M)

145,23 M-1∙ cm-1

Latihan 2

Penyerapan berikut diukur pada kepekatan yang berbeza dari kompleks logam pada panjang gelombang 460 nm, dan dengan sel panjang 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

Kirakan penyerapan molar kompleks.

Terdapat lima mata. Untuk mengira ε adalah perlu untuk merancangnya dengan meletakkan nilai-nilai A pada paksi Y, dan kepekatan c pada paksi X. Setelah ini dilakukan, baris kuadrat-kurangnya ditentukan, dan dengan persamaannya kita dapat menentukan ε.

Dalam kes ini, titik diplot dan garisan yang dikeluarkan dengan pekali penentuan R2 daripada 0.9905, cerun adalah sama dengan 7 ∙ 10-4; iaitu, εb = 7 ∙ 10-4. Oleh itu, dengan b = 1cm, ε akan menjadi 1428.57 M-1.cm-1 (1/7 ∙ 10-4).

Rujukan

  1. Wikipedia. (2018). Pekali pelemahan molar. Diperolehi daripada: en.wikipedia.org
  2. Sains melanda. (2018). Absorptivity Molar. Diperolehi daripada: sciencestruck.com
  3. Analisis Colorimetric: (Hukum Beer atau Analisis Spectrophotometric). Diperolehi daripada: chem.ucla.edu
  4. Kerner N. (s.f.). Eksperimen II - Penyelesaian Warna, Penyerapan, dan Hukum Beer. Diperolehi daripada: umich.edu
  5. Hari, R., & Underwood, A. Kimia Analisis Kuantitatif (edisi kelima). Dewan Prentice PEARSON, p-472.
  6. Gonzáles M. (17 November 2010). Penyerapan Diperolehi daripada: quimica.laguia2000.com