الامتصاصية المولارية ، والمعروفة أيضًا باسم معامل التوهين المولي ، هي مقياس لمدى جودة امتصاص الأنواع الكيميائية للضوء بطول موجي معين. يسمح هذا بإجراء مقارنات بين المركبات دون الحاجة إلى مراعاة الاختلافات في تركيز المحلول وعرض حاوية المحلول عند إجراء القياسات. تُستخدم الامتصاصية المولارية بشكل شائع في الكيمياء ويجب عدم الخلط بينها وبين معامل الاستبعاد الذي يشيع استخدامه في العلوم الفيزيائية. وحدة القياس القياسية للامتصاصية المولية هي لتر لكل سنتيمتر مول (L mol-1 سم-1).
خطوة
طريقة 1 من 2: حساب الامتصاصية المولارية باستخدام المعادلة
الخطوة الأولى: فهم قانون بير لامبرت ، أ = قبل الميلاد
المعادلة القياسية للامتصاصية هي A = bc ، A هي كمية الضوء لطول موجي معين تمتصه عينة كيميائية ، وهي الامتصاصية المولية ، b هي المسافة التي يجب أن ينتقلها الضوء عبر محلول العينة أو عرض الحاوية ، و c هو تركيز المركب لكل وحدة حجم.
- يمكن أيضًا حساب الامتصاصية باستخدام النسبة بين العينة المرجعية والعينة غير المعروفة. المعادلة التي يمكن استخدامها هي A = log10(أناا/أنا).
- تم الحصول على الكثافة باستخدام مقياس الطيف الضوئي.
- سيتغير امتصاص المحلول بناءً على الطول الموجي الذي يمر عبره. سيتم امتصاص أطوال موجية معينة أكثر من الأطوال الموجية الأخرى اعتمادًا على طبيعة المحلول. لا تنس أن تذكر الطول الموجي المستخدم في حساباتك.
الخطوة 2. أعد ترتيب معادلة قانون Beer-Lambert لحل قيمة الامتصاصية المولارية
باستخدام الجبر ، يمكننا قسمة قيمة الامتصاصية على عرض وعاء المحلول ومستوى تركيز المحلول لتحديد الامتصاصية المولارية في المعادلة: = A / bc. يمكننا استخدام هذه المعادلة لحساب الامتصاصية المولارية لطول موجة معين.
يمكن أن تنتج قياسات الامتصاص التي يتم إجراؤها أكثر من مرة قراءات مختلفة بسبب الاختلافات في تركيز المحلول وشكل الحاوية المستخدمة لقياس الشدة. تتغلب الامتصاصية المولارية على هذا النوع من الاختلاف
الخطوة 3. أوجد قيمة المتغير المطلوب في المعادلة باستخدام القياس الطيفي
مقياس الطيف الضوئي هو جهاز يصدر ضوء بطول موجي معين من خلال محلول ويكتشف كمية الضوء الخارجة. سيتم امتصاص بعض الضوء بواسطة المحلول ويستخدم الضوء المتبقي الذي يمر عبر المحلول لحساب قيمة امتصاص المحلول.
- تحضير محلول معروف التركيز ج لتحليله. وحدة قياس تركيز المحلول هي مولاري أو مول / لتر.
- للعثور على ب ، قم بقياس عرض الحاوية. وحدة قياس الحاوية هي السنتيمتر (سم).
- باستخدام مقياس الطيف الضوئي ، قم بقياس قيمة الامتصاص ، A ، باستخدام ضوء بطول موجة معين. وحدة قياس الطول الموجي هي المتر ، ولكن معظم الأطوال الموجية صغيرة جدًا بحيث يتم قياسها عمومًا بالنانومتر (نانومتر). الامتصاصية ليس لها وحدة قياس.
الخطوة 4. أدخل قيم المتغيرات التي تم العثور عليها في معادلة الامتصاصية المولارية
عوض بالقيم التي تم الحصول عليها من أجل A و c و b في المعادلة = A / bc. اضرب b و c ثم اقسم A على حاصل ضرب "b" و "c" لتحديد قيمة الامتصاصية المولارية.
-
مثال: باستخدام وعاء بعرض 1 سم ، يمكنك قياس قيمة الامتصاصية لمحلول بتركيز 0.05 مول / لتر. قيمة الامتصاصية للمحلول باستخدام طول موجي 280 نانومتر هي 1.5 ما هي الامتصاصية المولارية لهذا المحلول؟
️280 = A / bc = 1.5 / (1 x 0.05) = 30 لتر مول-1 سم-1
طريقة 2 من 2: حساب الامتصاصية المولارية باستخدام المنحنيات الخطية
الخطوة 1. قم بقياس شدة الضوء المنبعث من خلال محلول بتركيزات مختلفة
اصنع ثلاثة أو أربعة حلول من نفس النوع ، ولكن بتركيزات مختلفة. باستخدام مقياس الطيف الضوئي ، قم بقياس قيمة الامتصاص لمحلول بمستويات تركيز مختلفة باستخدام ضوء بطول موجة معين. ابدأ بالمحلول بأقل تركيز إلى المحلول بأعلى تركيز. ترتيب العملية ليس مهمًا ، ولكن سجل بعناية أزواج قيمة الامتصاص وحساب مستوى تركيز المحلول.
الخطوة 2. حدد مستوى تركيز المحلول وقيمة الامتصاصية في رسم بياني
باستخدام القيم التي تم الحصول عليها من مقياس الطيف الضوئي ، ارسم كل نقطة على رسم بياني خطي. للحصول على نقطة ، استخدم مستوى تركيز المحلول للمحور السيني وقيمة الامتصاصية للمحور ص.
ارسم خطًا بعد النقاط. إذا تم إجراء القياس بشكل صحيح ، فستشكل النقاط خطًا مستقيمًا يشير إلى قيمة الامتصاص ومستوى تركيز المحلول المتناسب مع قانون بير
الخطوة الثالثة. حدد التدرج اللوني للخط المستقيم المتشكل من نقاط البيانات
لحساب التدرج اللوني لخط ما ، اقسم قيمة التغيير الرأسي على قيمة التغيير الأفقي. باستخدام نقطتي بيانات ، أوجد الفرق بين قيمة Y وقيمة X ، ثم اقسم الفرق في قيمة Y على الفرق في قيمة X (Y / X).
- معادلة انحدار الخط هي (Y2 - ص1) / (X2 - X1). يتم تعيين نقاط بيانات أعلى 2 ونقاط بيانات أقل منخفضة 1.
- مثال: مع مستوى تركيز المحلول 0.27 ، يتم تسجيل قيمة الامتصاص على أنها 0.2 مولار ومستوى تركيز المحلول 0.41 ، تكون قيمة الامتصاصية 0.3 مولار. قيمة الامتصاصية Y بينما مستوى تركيز المحلول هو X. باستخدام معادلة الخط (Y2 - ص1) / (X2 - X1) = (0 ، 41-0 ، 27) / (0 ، 3-0 ، 2) = 0 ، 14/0 ، 1 = 1 ، 4 هو انحدار الخط المستقيم.
الخطوة 4. قسّم تدرج الخط على عرض وعاء المحلول للحصول على الامتصاصية المولارية
الخطوة الأخيرة للحصول على الامتصاصية المولية هي قسمة التدرج على العرض. العرض هو سماكة وعاء المحلول المستخدم في عملية القياس الطيفي.
