Absorbancia Čo je, príklady a cvičenia vyriešené

Ten absorpcia Je to logaritmus s negatívnym príznakom kvocientu medzi intenzitou vznikajúceho svetla a intenzitou dopadu na svetlo na vzorke priesvitného roztoku, ktorý bol osvetlený monochromatickým svetlom. Tento kvocient je priepustnosť.

Fyzický proces prechodu svetla cez vzorku sa nazýva svetelný prenos, A absorbancia je jeho miera. Absorbancia sa preto stáva najmenším logaritmom priepustnosti a je dôležitou skutočnosťou na určenie koncentrácie vzorky, ktorá sa všeobecne rozpustí v rozpúšťadle, ako je voda, alkohol alebo akékoľvek iné.

postava 1. Schéma procesu absorbancie. Pripravený spoločnosťou F. Zapata

Na meranie absorbancie je potrebné zariadenie Elektrofotometer, s ktorým sa meria prúd, ktorý je úmerný dopadu na svetelnú intenzitu na jeho povrchu.

Pri výpočte priepustnosti sa všeobecne meria signál intenzity zodpovedajúceho samotnému rozpúšťadlu a tento výsledok sa zaznamenáva ako Io.

Potom sa vzorka rozpustila v rozpúšťadle s rovnakými podmienkami osvetlenia. Opatrenie merané elektrofotometrom je označené ako Jo, čo vám umožňuje vypočítať priepasť Tón Podľa nasledujúceho vzorca:

T = i / iani

Je to uvoľnené množstvo. Ten Absorbancia a Toto je vyjadrené ako:

A = - log (t) = - log (i / iani)

[TOC]

Molárna absorbancia a absorbácia

Molekuly, ktoré tvoria chemikálie, sú schopné absorbovať svetlo a miera je presne absorbancia. Je to výsledok interakcie medzi fotónmi a molekulárnymi elektrónmi.

Preto je to veľkosť, ktorá bude závisieť od hustoty alebo koncentrácie molekúl, ktoré tvoria vzorku a tiež optickú cestu alebo vzdialenosť prejdené svetlom. 

Môžete vám slúžiť: Newtonov tretí zákon: Aplikácie, experimenty a cvičenia

Experimentálne údaje naznačujú, že absorbancia Do je lineárne úmerný koncentrácii C a vzdialenosť d Svetlo cestovalo. Na jeho výpočet na základe týchto parametrov je možné vytvoriť nasledujúci vzorec:

A = ε⋅c⋅d

V predchádzajúcom vzorec, ε Je to konštanta proporcionality známa pod menom Molárne absorbovanie.

Molárna absorbita závisí od typu látky a vlnovej dĺžky, s ktorou sa meraná absorbancia. Ten Molárne absorbovanie Je tiež citlivý na teplotu vzorky a jej pH.

Zákon

Tento vzťah medzi absorbanciou, absorbitou, koncentráciou a vzdialenosťou od hrúbky cesty, ktorú svetlo nasleduje vo vzorke, je známy ako zákon o pive-lambert.

Obrázok 2. Zákon o pive - Lambert. Zdroj: f. Zapata,

Nižšie je niekoľko príkladov, ako ho používať.

Príklady

Príklad 1

Počas experimentu vzorka s červeným svetlom laserových svetiel hélium, ktorých vlnová dĺžka je 633 nm. Elektrotometer meria 30 mV, keď laserové svetlo ovplyvňuje priamo a 10 mV, keď prechádza vzorkou. 

V tomto prípade je priepustnosť:

T = i / io = 10 mV / 30 mV = ⅓.

A absorbancia je:

A = - log (⅓) = log (3) = 0,48 

Príklad 2

Ak je rovnaká látka umiestnená v nádobe, ktorá má polovicu hrubej.

Musí sa uvažovať o tom, že ak sa hrúbka zníži na polovicu, potom absorbancia, ktorá je úmerná optickej hrúbke, klesá o polovicu, znamená to a = 0,28. Tony prenos sa poskytne nasledujúcim vzťahom:

Môže vám slúžiť: vertikálny záber: vzorce, rovnice, príklady

T = 10-A = 10^(-0.28) = 0,53

Elektrotometer bude označovať 0,53*30 mV = 15,74 mV.

Vyriešené cvičenia

Cvičenie 1

Je potrebné určiť molárnu absorbálnosť určitej patentovanej zlúčeniny, ktorá je v roztoku. Z tohto. Vzorka sa umiestni na hrubú 1,50 cm.

Je založený na koncentračnom roztoku 4,00 x 10^-4 mol na liter a meria sa priepustnosť, čo vedie k 0,06. Určite s týmito údajmi molárnu absorpciu vzorky.

Riešenie 

V prvom rade sa určuje absorbancia, ktorá je definovaná ako najmenej logaritmu založená na desiatej priepustnosti:

A = - log (t)

A = - log (0,06) = 1,22

Potom sa používa zákon Lambertovho piva, ktorý vytvára vzťah medzi absorbanciou, molárnou absorbáciou, koncentráciou a optickou dĺžkou:

A = ε⋅c⋅d

Vyčistenie molárnej absorbity Získa sa nasledujúci vzťah:

ε = a/(clekd)

výmena daných hodnôt:

ε = 1,22/(4,00 × 10^-4 m⋅1,5 cm) = 2030 (m⋅cm)^-1

Predchádzajúci výsledok bol zaokrúhlený na tri významné číslice.

Cvičenie 2

Aby sa zlepšila presnosť a určila chybu miery molárneho absorbovania vzorky vo cvičení 1, vzorka sa postupne zriedi do polovice koncentrácie a priepustnosť sa meria v každom prípade.

Počnúc od CO = 4 × 10^-4 m s priepustnosťou t = 0,06 sa získa nasledujúca sekvencia údajov pre priepustnosť a absorbanciu vypočítanú z priepustnosti:

Co/1-> 0,06-> 1,22

CO/2-> 0,25-> 0,60

CO/4-> 0,50-> 0,30

CO/8-> 0,71-> 0,15

CO/16-> 0,83-> 0,08

CO/32-> 0,93-> 0,03

CO/64-> 0,95-> 0,02

CO/128-> 0,98-> 0,01

CO/256-> 0,99-> 0,00

S týmito údajmi urobte:

Môže vám slúžiť: stacionárne vlny: vzorce, charakteristiky, typy, príklady

a) graf absorbancie založený na koncentrácii.

b) lineárne nastavenie údajov a nájdite sklon.

c) Zo získanom sklonu vypočítajte molárnu absorbáciu.

Riešenie 

Obrázok 3. Absorbancia verzus koncentrácia. Zdroj: f. Zapata.

Získaný sklon je produkt molárnej absorpcie optickou vzdialenosťou, takže rozdelenie sklonu podľa dĺžky 1,5 cm Získame molárne absorbovanie

ε = 3049/1,50 = 2033 (m⋅cm)^-1

Cvičenie 3

S údajmi o cvičení 2: 

a) Vypočítajte absorpciu pre každé údaje. 

b) Stanovte priemernú hodnotu pre molárnu absorbita, jej štandardnú odchýlku a štatistickú chybu spojenú s priemerom.

Riešenie 

Molárne absorbovanie sa vypočíta pre každú z testovaných koncentrácií. Pripomeňme, že podmienky osvetlenia a optická vzdialenosť zostávajú pevné.

Výsledky molárnej absorbity sú:

2033, 2007, 2007, 1983, 2158, 1681, 2376, 1 872, 1862 v jednotkách 1/(m*cm).

Z týchto výsledkov môžeme mať priemernú hodnotu:

= 1998 (m*cm)^-1

So štandardnou odchýlkou: 184 (m*cm)^-1

Priemerná chyba je štandardná odchýlka vydelená druhou odmocninou čísla údajov, to znamená:

Δ = 184/9^0,5 = 60 (m*cm)^-1

Nakoniec sa dospelo k záveru, že patentovaná látka má molárny absorbujúci pri frekvencii 589 nm produkovanej sodíkovou lampou:

= (2000 ± 60) (m*cm)^-1

Odkazy

1. Atkins, str. 1999. Fyzikálna chémia. Vydanie omega. 460-462.
2. Sprievodca. Prenos a absorbancia. Získané z: chémie.LAGUIA2000.com
3. Environmentálna toxikológia. Priepustnosť, absorbancia a zákon Lamberta. Získané z: úložiska.Inovácia.je
4. Dobrodružná fyzika. Absorpcia a priepustnosť. Získané z: rpfisica.Blog.com
5. Sistofotometria. Získané z: Chem.Librettexts.orgán
6. Environmentálna toxikológia. Priepustnosť, absorbancia a zákon Lamberta. Získané z: úložiska.Inovácia.je
7. Wikipedia. Absorpcia. Získané z: Wikipedia.com
8. Wikipedia. Spektrofotometria. Získané z: Wikipedia.com