Molárna absorbancia, tiež známa ako koeficient molárnej extinkcie, je mierou absorpcie určitej vlnovej dĺžky svetla chemikáliou. Umožňuje vám porovnávať zlúčeniny bez ohľadu na rozdiely v koncentrácii alebo dĺžke roztoku počas meraní. Často sa používa v chémii a nemal by sa zamieňať s koeficientom vyhynutia, pretože sa zvyčajne používa vo fyzike. Štandardné jednotky pre molárnu absorbanciu sú litre na mol centimeter (L mol-1 cm-1).
Kroky
Metóda 1 z 2: Výpočet molárnej absorbancie pomocou rovnice
Krok 1. Pochopte Beer-Lambertov zákon o zániku, A = lc
Štandardná rovnica absorbancie je A = ɛlc, kde A je množstvo svetla absorbovaného vzorkou pre danú vlnovú dĺžku, ɛ je molárna absorbancia, l je vzdialenosť, ktorou svetlo prejde roztokom, a c je koncentrácia absorbenty na jednotku objemu.
- Absorbanciu je možné vypočítať aj pomocou pomeru medzi intenzitou referenčnej vzorky a neznámej vzorky. Je to dané rovnicou A = log10(JaO/Ja).
- Intenzitu je možné získať pomocou spektrofotometra.
- Absorbancia roztoku sa mení v závislosti od vlnovej dĺžky v roztoku. Niektoré vlnové dĺžky budú absorbované viac ako ostatné, v závislosti od zloženia roztoku. Nezabudnite uviesť, akú vlnovú dĺžku používate na výpočet.
Krok 2. Reorganizujte Beer-Lambertovu rovnicu, aby ste vyriešili molárnu absorbanciu
Pomocou algebry môžeme rozdeliť absorbanciu podľa dĺžky a koncentrácie, aby sme izolovali molárnu absorbanciu na jednej strane rovnice: ɛ = A / lc. Teraz môžeme pomocou tejto základnej rovnice vypočítať molárnu absorbanciu pre danú vlnovú dĺžku.
Nameraná absorbancia medzi rôznymi hodnotami sa môže líšiť v závislosti od koncentrácie roztoku a tvaru nádoby použitej na meranie intenzity. Molárna absorbancia tieto odchýlky kompenzuje
Krok 3. Získajte hodnoty pre premenné v rovnici pomocou spektrofotometrie
Spektrofotometer je zariadenie, ktoré cez látku vysiela špecifickú vlnovú dĺžku svetla a zisťuje, koľko svetla vychádza. Časť svetla bude absorbovaná roztokom a zostávajúce svetlo, ktoré je prenášané, môže byť použité na výpočet absorbancie tohto roztoku.
- Pripravte na analýzu roztok so známou koncentráciou c. Jednotka koncentrácie sa udáva v móloch alebo moloch/liter.
- Ak chcete nájsť l, zmerajte dĺžku kyvety. Jednotkou dĺžky cesty sú centimetre.
- Pomocou spektrofotometra odčítajte absorbanciu A pri danej vlnovej dĺžke. Jednotkou vlnovej dĺžky sú metre, ale väčšina vlnových dĺžok je taká malá, že sa v skutočnosti merajú v nanometroch (nm). Absorpcia nemá žiadnu jednotku.
Krok 4. Na vyriešenie problému použite hodnoty premenných na rovnicu molárnej absorbancie
Pomocou hodnôt, ktoré ste získali pre A, c a l, vyplňte rovnicu ɛ = A / lc. Vynásobte L číslom c a potom vydelte A súčinom, aby ste získali molárnu absorbanciu.
-
Napríklad: 1 cm kyvetou odmeriate absorbanciu roztoku s koncentráciou 0,05 mol/l. Absorbancia na vlnovej dĺžke 280 nm je 1,5. Aká je molárna absorbancia tohto roztoku?
- ɛ280 = A/lc = 1,5/(1 x 0,05) = 30 L mol-1 cm-1
Metóda 2 z 2: Výpočet molárnej absorbancie s použitím najlepšieho roztoku
Krok 1. Zmerajte intenzitu prechádzajúceho svetla prostredníctvom rôznych koncentrácií roztoku
Vykonajte tri alebo štyri koncentrácie roztoku. Spektrofotometrom zmerajte absorbanciu koncentrácie roztoku pri danej vlnovej dĺžke. Začnite s najnižšou koncentráciou roztoku a prepracujte sa až k najvyššej. Poradie nie je dôležité, ale je dôležité, ktorá absorbancia patrí do ktorého výpočtu.
Krok 2. Vyneste koncentráciu do grafu proti absorbancii
Na vykreslenie grafu použite hodnoty získané spektrofotometrom. Pre každú jednotlivú hodnotu dajte koncentráciu na os x a absorbanciu na os y.
Nakreslite čiaru medzi každým z bodov. Ak sú merania správne, body by mali tvoriť priamku naznačujúcu, že absorbancia a koncentrácia zodpovedajú Beerovmu zákonu
Krok 3. Určte sklon čiary, ktorý najlepšie vyhovuje, pomocou bodov v grafe
Ak chcete vypočítať sklon čiary, vydelte absorbanciu koncentráciou. Pomocou dvoch bodov grafu odčítajte hodnoty X a Y a potom vypočítajte Y/X.
- Rovnica sklonu alebo sklonu priamky je (Y2 - Y1)/(X2 - X1). Bod vyššie na riadku dostane 2 ako dolný index a najnižší bod dostane 1 ako dolný index.
- Napríklad absorbancia pri molárnej koncentrácii 0,2 je 0,27 a pri molárnej koncentrácii 0,3 je absorbancia 0,41. Hodnoty absorbancie sú hodnoty Y, zatiaľ čo koncentrácie sú hodnoty X. Pomocou rovnice priamky vypočítame: (Y2 - Y1)/(X2 - X1) = (0,41-0,27)/(0,3-0,2) = 0,14/0,1 = 1,4 je sklon čiary.
Krok 4. Na výpočet molárnej absorbancie vydelte sklon čiary dĺžkou dráhy (hĺbkou/šírkou kyvety)
Posledným krokom na výpočet molárnej absorbancie s dátovými bodmi je delenie dĺžkou prejdenej dráhy. Toto je hĺbka kyvety používanej vo spektrofotometri.
- Pokračovanie nášho príkladu: ak 1,4 je sklon čiary a dĺžka dráhy je 0,5 cm, potom je molárna absorbancia 1,4/0,5 = 2,8 l mol-1 cm-1.