نحوه محاسبه قابلیت جذب مولار: 8 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: Jason Gerald | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-15 08:13

قابلیت جذب مولار ، که در غیر این صورت به عنوان ضریب میرایی مولار شناخته می شود ، معیاری است برای اینکه چگونه یک گونه شیمیایی نور یک طول موج مشخص را به خوبی جذب می کند. این اجازه می دهد تا بین ترکیبات بدون نیاز به در نظر گرفتن تفاوت غلظت محلول و عرض ظرف محلول هنگام اندازه گیری مقایسه شود. جاذب مولار معمولاً در شیمی استفاده می شود و نباید با ضریب حذف که بیشتر در علوم فیزیکی استفاده می شود اشتباه گرفته شود. واحد استاندارد اندازه گیری میزان جذب مولار ، لیتر بر مول سانتیمتر (L مول^-1 سانتی متر^-1).

گام

روش 1 از 2: محاسبه جذب مولار با استفاده از معادله

مرحله 1. درک قانون Beer-Lambert ، A = bc

معادله استاندارد برای جذب A = bc ، A مقدار نور طول موج معینی است که توسط یک نمونه شیمیایی جذب می شود ، قابلیت جذب مولی است ، b فاصله ای است که نور باید از محلول نمونه یا عرض ظرف طی کند و c غلظت ترکیب در واحد حجم است.

• همچنین می توان میزان جذب را با استفاده از نسبت بین نمونه مرجع و نمونه ناشناخته محاسبه کرد. معادله قابل استفاده A = log است₁₀(من_o/من).
• شدت با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر بدست آمد.
• جذب محلول بر اساس طول موجی که از آن عبور می کند تغییر می کند. بسته به ویژگی محلول ، طول موجهای خاصی بیشتر از طول موجهای دیگر جذب می شود. فراموش نکنید که طول موج مورد استفاده در محاسبات خود را بیان کنید.

مرحله 2. معادله قانون بیر-لمبرت را برای حل جذب جاذب تنظیم مجدد کنید

با استفاده از جبر ، می توان مقدار جذب را بر عرض ظرف محلول و سطح غلظت محلول تقسیم کرد تا میزان جذب مولی در معادله تعیین شود: = A/bc. ما می توانیم از این معادله برای محاسبه قابلیت جذب مولار برای طول موج معین استفاده کنیم.

اندازه گیری های جذب که بیش از یک بار انجام شده است ، می تواند به دلیل تفاوت در غلظت محلول و شکل ظرف مورد استفاده برای اندازه گیری شدت ، قرائت های متفاوتی را ایجاد کند. جذب مولار بر این نوع تفاوت ها غلبه می کند

مرحله 3. مقدار متغیر مورد نیاز را در معادله با استفاده از اسپکتروفتومتری پیدا کنید

اسپکتروفتومتر وسیله ای است که نور را با طول موج خاصی از طریق محلول ساطع می کند و میزان نوری که از آن خارج می شود را تشخیص می دهد. مقداری از نور توسط محلول جذب می شود و نور باقی مانده که از محلول عبور کرده است برای محاسبه مقدار جذب محلول استفاده می شود.

• یک محلول با غلظت شناخته شده ، c ، برای تجزیه و تحلیل آماده کنید. واحد اندازه گیری غلظت محلول مولار یا مول/لیتر است.
• برای پیدا کردن b ، عرض ظرف را اندازه بگیرید. واحد اندازه گیری ظرف سانتی متر (سانتی متر) است.
• با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر ، مقدار جذب A را با استفاده از نور با طول موج مشخص اندازه بگیرید. واحد اندازه گیری طول موج متر است ، اما بیشتر طول موج ها آنقدر کوچک هستند که عموماً بر حسب نانومتر (nm) اندازه گیری می شوند. جذب هیچ واحد اندازه گیری ندارد.

مرحله 4. مقادیر متغیرهای موجود در معادله جذب مولار را وارد کنید

مقادیر بدست آمده برای A ، c و b را به معادله = A/bc وصل کنید. b و c را ضرب کرده و سپس A را بر حاصل ضرب "b" و "c" تقسیم کنید تا مقدار جذب مولی مشخص شود.

• مثال: با استفاده از ظرفی به عرض 1 سانتی متر ، مقدار جذب محلول را با غلظت 0.05 مول/لیتر اندازه گیری می کنید. مقدار جذب محلول با استفاده از طول موج 280 نانومتر 1.5 است. قابلیت جذب مولی این محلول چقدر است؟

  ️₂₈₀ = A/bc = 1.5/(1 x 0.05) = 30 لیتر مول^-1 سانتی متر^-1

روش 2 از 2: محاسبه جذب مولار با استفاده از منحنی های خطی

مرحله 1. شدت نور ساطع شده از طریق محلول با غلظت های مختلف را اندازه گیری کنید

سه یا چهار محلول از یک نوع ، اما با غلظت های متفاوت تهیه کنید. با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر ، مقدار جذب محلول با سطوح مختلف غلظت را با استفاده از نور طول موج معین اندازه بگیرید. از محلول با کمترین غلظت تا محلول با بیشترین غلظت شروع کنید. ترتیب کار مهم نیست ، اما جفت های مقدار جذب و محاسبه سطح غلظت محلول را با دقت ثبت کنید.

مرحله 2. سطح غلظت محلول و مقدار جذب را در یک نمودار ترسیم کنید

با استفاده از مقادیر بدست آمده از دستگاه اسپکتروفتومتر ، هر نقطه را روی نمودار خطی ترسیم کنید. برای بدست آوردن یک نقطه ، از غلظت محلول برای محور X و مقدار جذب برای محور Y استفاده کنید.

به دنبال نقطه ها خط بکشید. اگر اندازه گیری به درستی انجام شود ، نقطه ها یک خط مستقیم ایجاد می کنند که مقدار جذب و سطح غلظت محلول را متناسب با قانون بیر نشان می دهد

مرحله 3. شیب خط مستقیم ایجاد شده از نقاط داده را تعیین کنید

برای محاسبه گرادیان یک خط ، مقدار تغییر عمودی را بر مقدار تغییر افقی تقسیم کنید. با استفاده از دو نقطه داده ، تفاوت بین مقدار Y و مقدار X را بیابید ، سپس تفاوت در مقدار Y را بر تفاوت مقدار X (Y/X) تقسیم کنید.

• معادله شیب خط (Y₂ - Y₁)/(ایکس₂ - ایکس₁) نقاط داده بالاتر به صورت 2 و نقاط پایین داده به شرح زیر 1 داده می شوند.
• مثال: با سطح غلظت محلول 0.27 ، مقدار جذب 0.2 مولار و با سطح غلظت محلول 0.41 ، مقدار جذب 0.3 مولار ثبت می شود. مقدار جذب Y است در حالی که سطح غلظت محلول X است. با استفاده از معادله خط (Y₂ - Y₁)/(ایکس₂ - ایکس₁) = (0 ، 41-0 ، 27)/(0 ، 3-0 ، 2) = 0 ، 14/0 ، 1 = 1 ، 4 شیب یک خط مستقیم است.

مرحله 4. گرادیان خط را به عرض ظرف محلول تقسیم کنید تا جذب مولی بدست آید

آخرین مرحله برای به دست آوردن قابلیت جذب مولار ، تقسیم شیب بر عرض است. عرض ضخامت ظرف محلول مورد استفاده در فرایند اسپکتروفتومتری است.

مثال بیشتر: اگر گرادیان 1.4 و عرض ظرف 0.5 سانتی متر باشد ، جذب مولار 1.4/0.5 = 2.8 لیتر مول است^-1 سانتی متر^-1.