- Molar absorptivite nedir?
- Birimler
- Nasıl hesaplanır?
- Doğrudan gümrükleme
- Grafikleme yöntemi
- Çözülmüş egzersizler
- 1. Egzersiz
- Egzersiz 2
- Referanslar
Molar emicilik fazla ışık çözelti içindeki türleri emebilir gösteren ve bir kimyasal özelliktir. Bu kavram, ultraviyole ve görünür aralıktaki (Uv-vis) enerjilerle foton radyasyonunun absorpsiyonunun spektroskopik analizi içinde çok önemlidir.
Işık, analiz edilen türe veya karışıma bağlı olarak kendi enerjilerine (veya dalga boylarına) sahip fotonlardan oluştuğundan, bir foton diğerinden daha büyük ölçüde absorbe edilebilir; yani ışık, maddenin karakteristik dalga boylarında emilir.
Kaynak: Dr. Console, Wikimedia Commons'tan
Bu nedenle, molar absorptivitenin değeri, belirli bir dalga boyunda ışığın absorpsiyon derecesi ile doğru orantılıdır. Tür, çok az kırmızı ışık emerse soğurma değeri düşük olur; oysa kırmızı ışığın belirgin bir absorpsiyonu varsa, absorptivite yüksek bir değere sahip olacaktır.
Kırmızı ışığı emen bir tür, yeşil bir rengi yansıtacaktır. Yeşil renk çok yoğun ve koyu ise, bu güçlü bir kırmızı ışık emilimi olduğu anlamına gelir.
Bununla birlikte, bazı yeşil tonları, turkuaz, zümrüt, cam vb. Olarak karıştırılan ve algılanan farklı sarı ve mavi aralıklarının yansımalarından kaynaklanıyor olabilir.
Molar absorptivite nedir?
Molar absorptivite ayrıca aşağıdaki adlandırmalarla da bilinir: spesifik yok olma, molar zayıflama katsayısı, spesifik absorpsiyon veya Bunsen katsayısı; Hatta başka şekillerde isimlendirilmiştir, bu yüzden bir kafa karışıklığı kaynağı olmuştur.
Fakat molar absorptivite tam olarak nedir? Lamber-Beer yasasının matematiksel ifadesinde tanımlanan bir sabittir ve basitçe kimyasal türlerin veya karışımın ışığı ne kadar emdiğini gösterir. Böyle bir denklem:
A = εbc
A, seçilen bir dalga boyunda λ çözeltinin absorbansı olduğunda; b, analiz edilecek numunenin bulunduğu hücrenin uzunluğu ve bu nedenle, ışığın çözelti içinde kesiştiği mesafedir; c, emici türlerin konsantrasyonudur; ve ε, molar absorptivite.
Nanometre cinsinden ifade edilen λ verildiğinde, ε'nin değeri sabit kalır; ancak λ'nın değerlerini değiştirirken, yani diğer enerjilerin ışıklarıyla absorbansları ölçerken, ε değişir, minimum veya maksimum değere ulaşır.
Maksimum değeri ε max biliniyorsa, λ max aynı anda belirlenir ; yani, türün en çok emdiği ışık:
Kaynak: Gabriel Bolívar
Birimler
Ε'nin birimleri nelerdir? Bunları bulmak için, absorbanların boyutsuz değerler olduğu bilinmelidir; ve bu nedenle, b ve c birimlerinin çarpımı iptal edilmelidir.
Emici türlerin konsantrasyonu, g / L veya mol / L cinsinden ifade edilebilir ve b genellikle cm veya m cinsinden ifade edilir (çünkü ışık huzmesinin içinden geçtiği hücre uzunluğudur). Molarite, mol / L'ye eşittir, dolayısıyla c, M olarak da ifade edilir.
Böylece, b ve c birimlerini çarparak şunu elde ederiz: M ∙ cm. O halde A'nın değerini boyutsuz yapmak için hangi birimlerin ε olması gerekir? M ∙ cm ile çarpanlar 1 değerini verir (M ∙ cm x U = 1). U için çözersek, basitçe M -1 ∙ cm -1 elde ederiz , bu da şu şekilde yazılabilir: L ∙ mol -1 ∙ cm -1 .
Aslında, M -1 ∙ cm -1 veya L ∙ mol -1 ∙ cm -1 birimlerini kullanmak, molar absorptiviteyi belirlemek için hesaplamaları hızlandırır. Bununla birlikte, aynı zamanda, genellikle m cinsinden ifade edilir 2 / mol veya cm 2 / mol arasındadır.
Bu birimlerle ifade edildiğinde, b ve c birimlerini değiştirmek için bazı dönüştürme faktörleri kullanılmalıdır.
Nasıl hesaplanır?
Doğrudan gümrükleme
Molar absorptivite, doğrudan yukarıdaki denklemde çözülerek hesaplanabilir:
ε = A / bc
Emici türlerin konsantrasyonu, hücre uzunluğu ve bir dalga boyunda elde edilen absorbans biliniyorsa, ε hesaplanabilir. Bununla birlikte, bu hesaplama yöntemi, yanlış ve güvenilmez bir değer döndürür.
Grafikleme yöntemi
Lambert-Beer yasası denklemine yakından bakarsanız, bunun bir doğrunun denklemine benzediğini göreceksiniz (Y = aX + b). Bu, A'nın değerleri Y ekseninde ve c'nin değerleri X ekseninde çizilirse, başlangıç noktasından (0,0) geçen düz bir çizginin elde edilmesi gerektiği anlamına gelir. Böylece, A, Y olur, X c olur ve εb'ye eşit olur.
Bu nedenle, doğru bir kez grafiğe döküldükten sonra, eğimi, yani a'yı belirlemek için herhangi iki noktayı almak yeterlidir. Bu yapıldıktan ve hücrenin uzunluğu b bilindikten sonra, ε değerini bulmak kolaydır.
Doğrudan açıklığın aksine, A'ya karşı c grafiğini çizmek, absorbans ölçümlerinin ortalamasının alınmasına izin verir ve deneysel hatayı azaltır; ve ayrıca, sonsuz çizgiler tek bir noktadan geçebilir, bu nedenle doğrudan açıklık pratik değildir.
Benzer şekilde, deneysel hatalar bir çizginin iki, üç veya daha fazla noktadan geçmemesine neden olabilir, bu nedenle gerçekte en küçük kareler yöntemi uygulandıktan sonra elde edilen çizgi kullanılır (hesap makinelerine zaten dahil edilmiş bir fonksiyon). Bütün bunlar yüksek bir doğrusallık ve dolayısıyla Lamber-Beer yasasına uygunluk varsayar.
Çözülmüş egzersizler
1. Egzersiz
0,008739 M konsantrasyona sahip bir organik bileşik çözeltisinin, 0,6346'lık bir absorbans sunduğu bilinmektedir, bu, X = 500 nm'de ve hücre uzunluğu 0,5 cm'dir. Kompleksin o dalga boyundaki molar emiciliğini hesaplayın.
Bu verilerden, ε doğrudan çözülebilir:
ε = 0,6346 / (0,5 cm) (0,008739M)
145,23 M -1 ∙ cm -1
Egzersiz 2
Aşağıdaki absorbanslar, 460 nm dalga boyunda bir metal kompleksinin farklı konsantrasyonlarında ve 1 cm uzunluğunda bir hücre ile ölçülür:
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
Kompleksin molar emiciliğini hesaplayın.
Toplam beş puan var. Ε'yi hesaplamak için, A'nın değerlerini Y eksenine ve c konsantrasyonlarını X eksenine yerleştirerek bunların grafiğini çizmek gerekir.Bu yapıldığında, en küçük kareler doğrusu belirlenir ve denklemi ile ε'yi belirleyebiliriz.
Bu durumda, sayı çizilmesi ve belirlenmesi R, bir katsayı ile bir çizgi çizimi sonra 2 0.9905 arasında, eğim 7 ∙ 10 eşittir -4 ; yani, εb = 7 ∙ 10-4 . = 1cm, b, bu nedenle, ε 1428,57 M olacak -1 .cm -1 ( 1/7 ∙ 10 -4 ).
Referanslar
- Vikipedi. (2018). Molar zayıflama katsayısı. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
- Bilim Struck. (2018). Molar Absorptivite. Kurtarıldı: sciencestruck.com
- Kolorimetrik Analiz: (Beer's kanunu veya Spektrofotometrik Analiz). Kurtarıldı: chem.ucla.edu
- Kerner N. (nd). Deney II - Çözüm Rengi, Soğurma ve Bira Yasası. Kurtarıldı: umich.edu
- Day, R. ve Underwood, A. Quantitative Analytical Chemistry (5. baskı). PEARSON Prentice Hall, s-472.
- Gonzalles M. (17 Kasım 2010). emicilik Quimica.laguia2000.com adresinden kurtarıldı