absorbtia molara este o proprietate chimică care indică câtă lumină poate absorbi o specie în soluție. Acest concept este foarte important în analiza spectroscopică a absorbției radiației fotonice cu energii în domeniul ultraviolet și vizibil (UV-vis)..
Deoarece lumina este compusă din fotoni cu propriile energii (sau lungimi de undă), în funcție de specia sau amestecul analizat, un foton poate fi absorbit într-un grad mai mare decât altul; adică lumina este absorbită la anumite lungimi de undă caracteristice substanței.
Astfel, valoarea absorbției molare este direct proporțională cu gradul de absorbție a luminii la o lungime de undă dată. Dacă specia absoarbe puțină lumină roșie, valoarea sa de absorbție va fi mică; întrucât dacă există o absorbție pronunțată a luminii roșii, absorbtivitatea va avea o valoare ridicată.
O specie care absoarbe lumina roșie va reflecta o culoare verde. Dacă culoarea verde este foarte intensă și întunecată, înseamnă că există o absorbție puternică a luminii roșii.
Cu toate acestea, unele nuanțe de verde se pot datora reflexiilor diferitelor game de galben și albastru, care sunt amestecate și percepute ca turcoaz, smarald, sticlă etc..
Indice articol
Absorbtivitatea molară este, de asemenea, cunoscută prin următoarele denumiri: extincție specifică, coeficient de atenuare molară, absorbție specifică sau coeficient Bunsen; A ajuns chiar să fie numit în alte moduri, deci a fost o sursă de confuzie.
Dar ce este mai exact absorbția molară? Este o constantă care este definită în expresia matematică a legii Lamber-Beer și indică pur și simplu cât de mult absoarbe lumina specia sau amestecul chimic. O astfel de ecuație este:
A = εbc
Unde A este absorbanța soluției la o lungime de undă selectată λ; b este lungimea celulei în care eșantionul de analizat este conținut și, prin urmare, este distanța pe care o traversează lumina în interiorul soluției; c este concentrația speciei absorbante; și ε, absorbția molară.
Având în vedere λ, exprimată în nanometri, valoarea lui ε rămâne constantă; dar când se modifică valorile lui λ, adică atunci când se măsoară absorbanțele cu luminile altor energii, se schimbă ε, atingând fie o valoare minimă, fie maximă.
Dacă se cunoaște valoarea sa maximă, εmax, se determină în același timp λmax; adică lumina pe care specia o absoarbe cel mai mult:
Care sunt unitățile lui ε? Pentru a le găsi, trebuie știut că absorbanțele sunt valori adimensionale; și, prin urmare, multiplicarea unităților lui b și c trebuie să se anuleze.
Concentrația speciilor absorbante poate fi exprimată fie în g / L, fie în mol / L, iar b este de obicei exprimată în cm sau m (deoarece este lungimea celulei prin care trece fasciculul de lumină). Molaritatea este egală cu mol / L, deci c se exprimă și ca M.
Astfel, înmulțind unitățile lui b și c, obținem: M ∙ cm. Ce unități trebuie să aibă atunci ε pentru a face valoarea lui A adimensională? Cei care înmulțesc M ∙ cm dau o valoare de 1 (M ∙ cm x U = 1). Rezolvând pentru U, obținem pur și simplu M-1∙ cm-1, care poate fi scris și ca: L ∙ mol-1∙ cm-1.
De fapt, utilizați unitățile M.-1∙ cm-1 sau L ∙ mol-1∙ cm-1 grăbește calculele pentru a determina absorbția molară. Cu toate acestea, este de asemenea exprimat adesea în unități de mDouă/ mol sau cmDouă/ mol.
Când se exprimă cu aceste unități, trebuie utilizați unii factori de conversie pentru a modifica unitățile lui b și c.
Absorbția molară poate fi calculată direct rezolvând-o în ecuația de mai sus:
ε = A / bc
Dacă se cunoaște concentrația speciei absorbante, lungimea celulei și absorbanța obținută la o lungime de undă, se poate calcula ε. Cu toate acestea, acest mod de calcul al acestuia returnează o valoare inexactă și nesigură.
Dacă vă uitați atent la ecuația legii Lambert-Beer, veți observa că arată ca ecuația unei linii (Y = aX + b). Aceasta înseamnă că, dacă valorile lui A sunt reprezentate pe axa Y, iar cele ale lui c pe axa X, trebuie obținută o linie dreaptă care trece prin origine (0,0). Astfel, A ar deveni Y, X ar fi c și a ar fi egal cu εb.
Prin urmare, odată ce linia este reprezentată grafic, este suficient să luați două puncte pentru a determina panta, adică a. Odată ce acest lucru este făcut și lungimea celulei, b, este cunoscută, este ușor de rezolvat pentru valoarea lui ε.
Spre deosebire de clearance-ul direct, graficul A vs c permite medierea măsurătorilor absorbantei și reduce eroarea experimentală; și, în plus, linii infinite pot trece printr-un singur punct, deci degajarea directă nu este practică.
La fel, erorile experimentale pot face ca o linie să nu treacă prin două, trei sau mai multe puncte, așa că se folosește de fapt linia obținută după aplicarea metodei celor mai mici pătrate (o funcție care este deja încorporată în calculatoare). Toate acestea presupunând o liniaritate ridicată și, prin urmare, respectarea legii Lamber-Beer..
Se știe că o soluție a unui compus organic cu o concentrație de 0,008739 M a prezentat o absorbanță de 0,6346, măsurată la λ = 500 nm și cu o lungime a celulei 0,5 cm. Calculați absorbția molară a complexului la această lungime de undă.
Din aceste date, ε poate fi rezolvat direct:
ε = 0,6346 / (0,5 cm) (0,008739M)
145,23 M-1∙ cm-1
Următoarele absorbanțe sunt măsurate la diferite concentrații ale unui complex metalic la o lungime de undă de 460 nm și cu o celulă de 1 cm lungime:
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
Calculați absorbția molară a complexului.
Există în total cinci puncte. Pentru a calcula ε este necesar să le graficați plasând valorile lui A pe axa Y și concentrațiile c pe axa X. Odată ce acest lucru este făcut, se determină linia celor mai mici pătrate și, cu ecuația sa, putem determina ε.
În acest caz, trasarea punctelor și trasarea liniei cu un coeficient de determinare RDouă 0,9905, panta este egală cu 7 ∙ 10-4; adică εb = 7 ∙ 10-4. Prin urmare, cu b = 1cm, ε va fi 1428,57 M-1.cm-1 (1/7 ∙ 10-4).
Nimeni nu a comentat acest articol încă.