Загрузить PDF
Загрузить PDF
Молярный коэффициент поглощения, также известный как молярный коэффициент экстинкции, является мерой того, насколько сильно химические частицы (молекулы) того или иного вещества поглощают свет с определенной длиной волны. Каждое вещество характеризуется своим молярным коэффициентом поглощения, который не зависит от концентрации и объема. [1] X Источник информации Эта характеристика широко используется в химии, и ее не следует путать с коэффициентом экстинкции, который чаще применяется в физике. Стандартной единицей измерения молярного коэффициента поглощения является литр, деленный на моль и на сантиметр (л моль -1 см -1 ). [2] X Источник информации
Шаги
-
Ознакомьтесь с законом Бугера-Ламберта-Бера: A = ɛlc . Поглощение света в среде описывается уравнением A = ɛlc , где A — количество света определенной длины волны, который был поглощен образцом, ɛ — молярный коэффициент поглощения, l — расстояние, пройденное светом в растворе, и c — концентрация раствора (количество изучаемых молекул в единице объема). [3] X Источник информации
- Коэффициент поглощения можно также найти из соотношения между интенсивностями света, прошедшего через эталон и исследуемый образец. В этом случае уравнение имеет следующий вид: A = log 10 (I o /I) . [4] X Источник информации
- Интенсивность света определяют с помощью спектрофотометра.
- Поглощающая способность раствора зависит от длины волны проходящего через него света. При определенных значениях длины волны свет поглощается сильнее, чем при других, и эти значения зависят от состава раствора. При расчетах не забудьте указать, для какой длины волны они сделаны. [5] X Источник информации
-
Преобразуйте закон Бугера-Ламберта-Бера так, чтобы выразить молярный коэффициент поглощения. Поделите обе части уравнения на длину и концентрацию, и в результате вы получите выражение для молярного коэффициента поглощения: ɛ = A/lc . С помощью этой формулы можно вычислить молярный коэффициент поглощения для определенной длины волны.
- Поглощательная способность на фиксированном расстоянии зависит от концентрации раствора и формы используемой емкости. Молярный коэффициент поглощения позволяет исключить эти факторы. [6] X Источник информации
-
Измерьте необходимые величины с помощью спектрофотометрии. В спектрофотометре свет с определенной длиной волны пропускается через вещество, и на выходе измеряется интенсивность прошедшего света. Часть света поглощается раствором, и интенсивность света уменьшается. Спектрофотометр позволяет определить интенсивность прошедшего света, которая используется для расчета молярного коэффициента поглощения.
- Приготовьте для анализа раствор известной концентрации c . Определите концентрацию в единицах моль/грамм или моль/литр. [7] X Источник информации
- Для определения l измерьте длину используемой кюветы. Запишите длину в сантиметрах.
- С помощью спектрофотометра измерьте поглощательную способность A для определенной длины волны. Длина волны измеряется в метрах, однако свет имеет настолько малые длины волн, что они выражаются обычно в нанометрах (нм). [8] X Источник информации Поглощательная способность является безразмерной величиной.
-
Подставьте в уравнение численные значения и найдите молярный коэффициент поглощения. Возьмите численные значения A , c и l и подставьте их в формулу ɛ = A/lc . Умножьте l на c , а затем поделите A на эту величину, чтобы найти молярный коэффициент поглощения.
- Предположим, вы измерили поглощательную способность раствора концентрацией 0,05 моль/литр, используя кювету длиной 1 сантиметр. При этом поглощательная способность составила 1,5 для света с длиной волны 280 нм. Как найти молярный коэффициент поглощения для данного раствора?
- ɛ 280 = A/lc = 1,5/(1 x 0,05) = 30 л моль -1 см -1
Реклама - Предположим, вы измерили поглощательную способность раствора концентрацией 0,05 моль/литр, используя кювету длиной 1 сантиметр. При этом поглощательная способность составила 1,5 для света с длиной волны 280 нм. Как найти молярный коэффициент поглощения для данного раствора?
Метод 2
Метод 2 из 2:
Нахождение молярного коэффициента поглощения графическим методом
Загрузить PDF
-
Измерьте интенсивность прошедшего света для различных концентраций раствора. Приготовьте 3-4 раствора с разными концентрациями . С помощью спектрофотометра измерьте поглощательную способность растворов разной концентрации для данной длины волны. Можно начать с раствора с самой низкой концентрацией. Порядок не важен, главное не перепутать и записать измеренные величины поглощательной способности в соответствии с концентрациями.
-
Нанесите полученные значения на график. Отложите по горизонтальной оси X концентрацию, а по вертикальной Y — поглощательную способность, и нанесите на график результаты измерений в виде точек. [9] X Источник информации
- Проведите между точками линию. Если измерения были выполнены правильно, точки должны лечь на прямую линию, поскольку, согласно закону Бугера-Ламберта-Бера, поглощательная способность прямо пропорциональна концентрации. [10] X Источник информации
-
Определите наклон прямой , проходящей через экспериментальные точки. Чтобы найти угловой коэффициент прямой, следует поделить приращение ординаты Y на приращение абсциссы X. Возьмите две точки на прямой, вычтите соответствующие координаты одной точки из координат другой и поделите разность Y на разность X.
- Наклон прямой (угловой коэффициент, или тангенс угла наклона) находится следующим образом: (Y 2 - Y 1 )/(X 2 - X 1 ). При этом точке, расположенной выше по прямой, присвоен индекс 2, а более низкой точке — индекс 1.
- Предположим, при молярной концентрации 0,2 поглощательная способность составила 0,27, а при концентрации 0,3 она равнялась 0,41. Поглощательная способность откладывается по оси Y, а концентрация — по оси X. Используя приведенное выше уравнение, находим угловой коэффициент прямой линии: (Y 2 - Y 1 )/(X 2 - X 1 ) = (0,41-0,27)/(0,3-0,2) = 0,14/0,1 = 1,4.
-
Чтобы найти молярный коэффициент поглощения, поделите угловой коэффициент прямой линии на пройденный светом путь (глубину кюветы). Пройденный светом путь равняется глубине кюветы, которая была использована в спектрофотометре.
- Для нашего примера получаем: если угловой коэффициент равен 1,4, а глубина кюветы составляет 0,5 сантиметра, то молярный коэффициент поглощения 1,4/0,5 = 2,8 л моль -1 см -1 .
Реклама
Источники
- ↑ http://www.chemguide.co.uk/analysis/uvvisible/beerlambert.html
- ↑ http://www.chm.davidson.edu/vce/spectrophotometry/beerslaw.html
- ↑ http://www.chemguide.co.uk/analysis/uvvisible/beerlambert.html
- ↑ http://www.chemguide.co.uk/analysis/uvvisible/beerlambert.html
- ↑ http://www.chm.davidson.edu/vce/spectrophotometry/beerslaw.html
- ↑ http://www.chemguide.co.uk/analysis/uvvisible/beerlambert.html
- ↑ http://teaching.shu.ac.uk/hwb/chemistry/tutorials/molspec/beers1.htm
- ↑ http://www.bbc.co.uk/bitesize/standard/physics/telecommunications/communication_using_waves/revision/5/
- ↑ http://teaching.shu.ac.uk/hwb/chemistry/tutorials/molspec/beers1.htm
Реклама
