Penyerapan apa, contoh dan latihan diselesaikan

The penyerapan Ini adalah logaritma dengan tanda negatif dari kuota antara intensiti cahaya yang muncul dan intensiti insiden cahaya pada sampel penyelesaian lutut yang telah diterangi dengan cahaya monokromatik. Kota ini adalah transmisi.

Proses fizikal laluan cahaya melalui sampel dipanggil Transmisi bercahaya, Dan penyerapan adalah ukurannya. Oleh itu, penyerapan menjadi logaritma pemindahan dan merupakan fakta penting untuk menentukan kepekatan sampel yang umumnya dibubarkan dalam pelarut seperti air, alkohol atau yang lain.

Rajah 1. Skim proses penyerapan. Disediakan oleh f. Zapata

Untuk mengukur penyerapan, peranti diperlukan Electro-Photometer, yang mana arus diukur yang berkadar dengan insiden intensiti bercahaya di permukaannya.

Apabila mengira transmisi, isyarat intensiti yang sepadan dengan pelarut sahaja diukur secara umum dan hasil ini direkodkan sebagai Io.

Kemudian sampel dibubarkan dalam pelarut dengan keadaan pencahayaan yang sama diletakkan. Langkah yang diukur oleh elektro-fotometer dilambangkan sebagai Yo, yang membolehkan anda mengira transmisi T Menurut formula berikut:

T = i / iSama ada

Ia adalah kuantiti yang dilepaskan. The Penyerapan a Ini dinyatakan sebagai:

A = - log (t) = - log (i / iSama ada)

[TOC]

Penyerapan molar dan penyerapan

Molekul yang membentuk bahan kimia dapat menyerap cahaya, dan ukurannya adalah penyerapan dengan tepat. Ini adalah hasil interaksi antara foton dan elektron molekul.

Oleh itu, ia adalah magnitud yang bergantung kepada ketumpatan atau kepekatan molekul yang membentuk sampel dan juga laluan optik atau jarak yang dilalui oleh cahaya. 

Anda boleh melayani anda: Undang -undang Ketiga Newton: Aplikasi, Eksperimen dan Latihan

Data eksperimen menunjukkan bahawa penyerapan Ke berkadar linear dengan kepekatan C dan jarak d Cahaya mengembara. Oleh itu, untuk mengira ia berdasarkan parameter ini, formula berikut boleh diwujudkan:

A = ε ⋅ c ⋅D

Dalam formula sebelumnya, ε Ia adalah perkadaran yang berterusan yang dikenali dengan nama Menyerap molar.

Penyerapan molar bergantung pada jenis bahan dan panjang gelombang yang mana penyerapan diukur. The Menyerap molar Ia juga sensitif terhadap suhu sampel dan pH yang sama.

Undang-undang Beer-Lambert

Hubungan ini antara penyerapan, penyerapan, kepekatan dan jarak dari ketebalan jalan yang diikuti cahaya dalam sampel dikenali sebagai Beer-Lambert Law.

Rajah 2. Undang -undang Bir - Lambert. Sumber: f. Zapata,

Di bawah terdapat beberapa contoh cara menggunakannya.

Contoh

Contoh 1

Semasa percubaan sampel dengan lampu merah lampu laser helium-neon, yang panjang gelombangnya adalah 633 nm. Fotometer elektro mengukur 30 mV apabila cahaya laser mempengaruhi secara langsung dan 10 mV apabila ia melalui sampel. 

Dalam kes ini, transmisi adalah:

T = i / io = 10 mV / 30 mv = ⅓.

Dan penyerapannya adalah:

A = - log (⅓) = log (3) = 0.48 

Contoh 2

Sekiranya bahan yang sama diletakkan di dalam bekas yang mempunyai separuh tebal.

Perlu dipertimbangkan bahawa jika ketebalan berkurang hingga separuh, maka penyerapan yang berkadar dengan ketebalan optik berkurangan sebanyak separuh, iaitu A = 0.28. Ton transmisi akan diberikan oleh hubungan berikut:

Boleh melayani anda: pukulan menegak: formula, persamaan, contoh

T = 10-a = 10^(-0.28) = 0.53

Fotometer elektro akan menandakan 0.53*30 mV = 15.74 mV.

Latihan yang diselesaikan

Latihan 1

Ia mahu menentukan penyerapan molar sebatian yang dipatenkan. Untuk ini, penyelesaian dengan cahaya dari lampu natrium 589 nm diterangi. Sampel akan diletakkan pada tebal 1.50 cm.

Ia berdasarkan penyelesaian kepekatan 4.00 × 10^-4 mol seliter dan transmisi diukur mengakibatkan 0.06. Tentukan dengan data ini, penyerapan molar sampel.

Penyelesaian 

Di tempat pertama, penyerapan ditentukan, yang ditakrifkan sebagai sepuluh logaritma yang paling rendah dari transmisi:

A = - log (t)

A = - log (0.06) = 1.22

Kemudian undang-undang Lambert-Beer digunakan yang mewujudkan hubungan antara penyerapan, penyerapan molar, kepekatan dan panjang optik:

A = ε ⋅ c ⋅D

Membersihkan penyerapan molar Hubungan berikut diperolehi:

ε = a/(c ⋅D)

Menggantikan nilai yang diberikan:

ε = 1.22/(4.00 × 10^-4 m ⋅ 1.5 cm) = 2030 (m ⋅ cm)^-1

Hasil sebelumnya telah dibundarkan kepada tiga digit penting.

Latihan 2

Untuk meningkatkan ketepatan dan menentukan kesilapan ukuran penyerapan molar sampel dalam Latihan 1, sampel dicairkan secara berturut -turut dalam separuh kepekatan dan transmisi diukur dalam setiap kes.

Bermula dari CO = 4 × 10^-4 m dengan transmisi T = 0.06 Urutan data berikut untuk transmisi dan penyerapan yang dikira dari transmisi diperolehi:

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

Dengan data ini, lakukan:

Ia boleh melayani anda: gelombang pegun: formula, ciri, jenis, contoh

a) graf penyerapan berdasarkan kepekatan.

b) Pelarasan linear data dan cari cerun.

c) Dari cerun yang diperoleh, hitung penyerapan molar.

Penyelesaian 

Rajah 3. Penyerapan vs kepekatan. Sumber: f. Zapata.

Cerun yang diperoleh adalah produk penyerapan molar dengan jarak optik, jadi membahagikan cerun dengan panjang 1.5 cm kita mendapat penyerapan molar

ε = 3049/1.50 = 2033 (m ⋅ cm)^-1

Latihan 3

Dengan data Latihan 2: 

a) Kirakan penyerapan untuk setiap data. 

b) Tentukan nilai purata untuk penyerapan molar, sisihan piawai dan kesilapan statistik yang berkaitan dengan purata.

Penyelesaian 

Penyerap molar dikira untuk setiap kepekatan yang diuji. Ingatlah bahawa keadaan pencahayaan dan jarak optik tetap tetap.

Keputusan untuk penyerapan molar adalah:

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

Dari hasil ini kita boleh mengambil nilai purata:

= 1998 (m*cm)^-1

Dengan sisihan piawai: 184 (m*cm)^-1

Kesalahan purata adalah sisihan piawai yang dibahagikan dengan akar kuadrat nombor data, iaitu:

Δ = 184/9^0.5 = 60 (m*cm)^-1

Akhirnya, disimpulkan bahawa bahan yang dipatenkan mempunyai molar menyerap pada kekerapan 589 nm yang dihasilkan oleh lampu natrium:

= (2000 ± 60) (m*cm)^-1

Rujukan

1. Atkins, ms. 1999. Kimia Fizikal. Edisi Omega. 460-462.
2. Panduan. Transmisi dan penyerapan. Pulih dari: kimia.Laguia2000.com
3. Toksikologi Alam Sekitar. Transmisi, penyerapan dan undang -undang Lambert. Pulih dari: repositori.Innovationumh.adalah
4. Fizik Pengembaraan. Penyerapan dan transmisi. Pulih dari: rpfisica.Blogspot.com
5. Sistophotometry. Pulih dari: chem.Libretxts.org
6. Toksikologi Alam Sekitar. Transmisi, penyerapan dan undang -undang Lambert. Pulih dari: repositori.Innovationumh.adalah
7. Wikipedia. Penyerapan. Pulih dari: wikipedia.com
8. Wikipedia. Spectrophotometry. Pulih dari: wikipedia.com