Das molare Absorptionsvermögen, auch als molarer Abschwächungskoeffizient bekannt, ist ein Maß dafür, wie gut eine chemische Spezies Licht einer bestimmten Wellenlänge absorbiert. Dies ermöglicht Vergleiche zwischen Verbindungen, ohne dass Unterschiede in der Lösungskonzentration und der Breite des Lösungsbehälters bei der Messung berücksichtigt werden müssen. Das molare Absorptionsvermögen wird häufig in der Chemie verwendet und sollte nicht mit dem in den physikalischen Wissenschaften häufiger verwendeten Ausschlusskoeffizienten verwechselt werden. Die Standardmaßeinheit für das molare Absorptionsvermögen ist Liter pro Molzentimeter (L mol-1 cm-1).
Schritt
Methode 1 von 2: Berechnung des molaren Absorptionsvermögens mithilfe von Gleichung
Schritt 1. Verstehen Sie das Lambert-Beer-Gesetz, A = bc
Die Standardgleichung für die Extinktion ist A = bc, A ist die Lichtmenge einer bestimmten Wellenlänge, die von einer chemischen Probe absorbiert wird, ist das molare Absorptionsvermögen, b ist die Strecke, die das Licht durch die Probenlösung zurücklegen muss oder die Breite des Behälters, und c ist die Konzentration der Verbindung pro Volumeneinheit.
- Die Extinktion kann auch unter Verwendung des Verhältnisses zwischen der Referenzprobe und der unbekannten Probe berechnet werden. Die verwendbare Gleichung lautet A = log10(ICHÖ/ich).
- Die Intensität wurde unter Verwendung eines Spektrophotometers erhalten.
- Die Extinktion einer Lösung ändert sich basierend auf der Wellenlänge, die sie durchläuft. Je nach Beschaffenheit der Lösung werden bestimmte Wellenlängen stärker absorbiert als andere Wellenlängen. Vergessen Sie nicht, die in Ihren Berechnungen verwendete Wellenlänge anzugeben.
Schritt 2. Ordnen Sie die Beer-Lambert-Gleichung um, um das molare Absorptionsvermögen aufzulösen
Mit Algebra können wir den Extinktionswert durch die Breite des Lösungsbehälters und den Konzentrationsgrad der Lösung dividieren, um das molare Absorptionsvermögen in der Gleichung = A/bc zu bestimmen. Wir können diese Gleichung verwenden, um das molare Absorptionsvermögen für eine gegebene Wellenlänge zu berechnen.
Mehrmals durchgeführte Absorptionsmessungen können aufgrund von Unterschieden in der Konzentration der Lösung und der Form des zur Messung der Intensität verwendeten Behälters zu unterschiedlichen Messwerten führen. Das molare Absorptionsvermögen überwindet diese Art von Unterschied
Schritt 3. Ermitteln Sie den Wert der erforderlichen Variablen in der Gleichung mithilfe von Spektrophotometrie
Spektrophotometer ist ein Gerät, das Licht mit einer bestimmten Wellenlänge durch eine Lösung emittiert und die austretende Lichtmenge erfasst. Ein Teil des Lichts wird von der Lösung absorbiert und das verbleibende Licht, das durch die Lösung gegangen ist, wird verwendet, um den Absorptionswert der Lösung zu berechnen.
- Bereiten Sie eine Lösung bekannter Konzentration c zur Analyse vor. Die Maßeinheit für die Konzentration einer Lösung ist Mol oder Mol/Liter.
- Um b zu finden, messen Sie die Breite des Behälters. Die Maßeinheit für den Behälter ist Zentimeter (cm).
- Messen Sie mit einem Spektrophotometer den Absorptionswert A mit Licht einer bestimmten Wellenlänge. Die Maßeinheit für die Wellenlänge ist das Meter, aber die meisten Wellenlängen sind so klein, dass sie im Allgemeinen in Nanometern (nm) gemessen werden. Die Absorption hat keine Maßeinheit.
Schritt 4. Geben Sie die Werte der gefundenen Variablen in die molare Absorptionsgleichung ein
Setze die erhaltenen Werte für A, c und b in die Gleichung = A/bc ein. Multiplizieren Sie b und c und teilen Sie dann A durch das Produkt von „b“und „c“, um den Wert des molaren Absorptionsvermögens zu bestimmen.
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Beispiel: Mit einem 1 cm breiten Gefäß messen Sie den Extinktionswert einer Lösung mit einer Konzentration von 0,05 mol/L. Der Absorptionswert der Lösung bei einer Wellenlänge von 280 nm beträgt 1,5. Wie hoch ist das molare Absorptionsvermögen dieser Lösung?
️280 = A/bc = 1,5/(1 x 0,05) = 30 L mol-1 cm-1
Methode 2 von 2: Berechnung des molaren Absorptionsvermögens mit linearen Kurven
Schritt 1. Messen Sie die Intensität des Lichts, das durch eine Lösung mit verschiedenen Konzentrationen emittiert wird
Machen Sie drei oder vier Lösungen des gleichen Typs, aber mit unterschiedlichen Konzentrationen. Messen Sie mit einem Spektrophotometer den Absorptionswert einer Lösung mit verschiedenen Konzentrationen unter Verwendung von Licht einer bestimmten Wellenlänge. Beginnen Sie mit der Lösung mit der niedrigsten Konzentration bis zur Lösung mit der höchsten Konzentration. Die Reihenfolge des Vorgangs ist nicht wichtig, aber notieren Sie sorgfältig die Extinktionswertepaare und die Berechnung des Konzentrationsniveaus der Lösung.
Schritt 2. Ordnen Sie das Konzentrationsniveau der Lösung und den Extinktionswert in ein Diagramm ein
Tragen Sie jeden Punkt mit den vom Spektralfotometer erhaltenen Werten in ein Liniendiagramm ein. Um einen Punkt zu erhalten, verwenden Sie das Konzentrationsniveau der Lösung für die X-Achse und den Extinktionswert für die Y-Achse.
Zeichnen Sie eine Linie nach den Punkten. Bei korrekter Messung bilden die Punkte eine gerade Linie, die den Extinktionswert und die Konzentration der Lösung proportional zum Beerschen Gesetz anzeigt
Schritt 3. Bestimmen Sie die Steigung der aus den Datenpunkten gebildeten Geraden
Um die Steigung einer Linie zu berechnen, teilen Sie den vertikalen Änderungswert durch den horizontalen Änderungswert. Ermitteln Sie mit zwei Datenpunkten die Differenz zwischen dem Y-Wert und dem X-Wert und teilen Sie dann die Differenz des Y-Werts durch die Differenz des X-Werts (Y/X).
- Die Gleichung der Steigung der Geraden lautet (Y2 - Ja1)/(X2 - X1). Höhere Datenpunkte erhalten den Index 2 und niedrigere Datenpunkte erhalten den Index 1.
- Beispiel: Bei einer Lösungskonzentration von 0,27 wird der Extinktionswert als 0,2 molar aufgezeichnet und bei einer Lösungskonzentration von 0,41 beträgt der Extinktionswert 0,3 molar. Der Absorptionswert ist Y, während die Konzentration der Lösung X ist. Unter Verwendung der Liniengleichung (Y2 - Ja1)/(X2 - X1) = (0, 41-0, 27)/(0, 3-0, 2) = 0, 14/0, 1 = 1, 4 ist die Steigung einer Geraden.
Schritt 4. Teilen Sie die Steigung der Linie durch die Breite des Lösungsbehälters, um das molare Absorptionsvermögen zu erhalten
Der letzte Schritt zur Ermittlung des molaren Absorptionsvermögens besteht darin, den Gradienten durch die Breite zu dividieren. Die Breite ist die Dicke des im spektrophotometrischen Verfahren verwendeten Lösungsbehälters.
