La absortividad molar, también conocida como coeficiente de atenuación molar, es una medida de qué tan bien una especie química absorbe la luz de una determinada longitud de onda. Esto permite comparaciones entre compuestos sin la necesidad de considerar diferencias en la concentración de la solución y el ancho del recipiente de la solución al realizar las mediciones. La absortividad molar se usa comúnmente en química y no debe confundirse con el coeficiente de exclusión que se usa más comúnmente en las ciencias físicas. La unidad de medida estándar para la absortividad molar es litros por centímetro mol (L mol-1 cm-1).
Paso
Método 1 de 2: Cálculo de la absortividad molar mediante la ecuación
Paso 1. Comprender la ley de Beer-Lambert, A = bc
La ecuación estándar para la absorbancia es A = bc, A es la cantidad de luz de cierta longitud de onda absorbida por una muestra química, es la absortividad molar, b es la distancia que la luz debe viajar a través de la solución de muestra o el ancho del recipiente, y c es la concentración del compuesto por unidad de volumen.
- La absorbancia también se puede calcular utilizando la relación entre la muestra de referencia y la muestra desconocida. La ecuación que se puede utilizar es A = log10(Io/I).
- La intensidad se obtuvo mediante un espectrofotómetro.
- La absorbancia de una solución cambiará según la longitud de onda que la atraviese. Ciertas longitudes de onda se absorberán más que otras longitudes de onda dependiendo del carácter de la solución. No olvide indicar la longitud de onda utilizada en sus cálculos.
Paso 2. Reordena la ecuación de la ley de Beer-Lambert para resolver la absortividad molar
Usando álgebra, podemos dividir el valor de absorbancia por el ancho del recipiente de la solución y el nivel de concentración de la solución para determinar la absortividad molar en la ecuación: = A / bc. Podemos usar esta ecuación para calcular la absortividad molar para una longitud de onda dada.
Las mediciones de absorbancia realizadas más de una vez pueden producir lecturas diferentes debido a diferencias en la concentración de la solución y la forma del recipiente utilizado para medir la intensidad. La absortividad molar supera este tipo de diferencia
Paso 3. Encuentre el valor de la variable requerida en la ecuación usando espectrofotometría
El espectrofotómetro es un dispositivo que emite luz con una determinada longitud de onda a través de una solución y detecta la cantidad de luz que sale. Parte de la luz será absorbida por la solución y la luz restante que ha pasado a través de la solución se usa para calcular el valor de absorbancia de la solución.
- Prepare una solución de concentración conocida, c, para su análisis. La unidad de medida para la concentración de una solución es molar o mol / litro.
- Para encontrar b, mida el ancho del recipiente. La unidad de medida del contenedor es centímetros (cm).
- Usando un espectrofotómetro, mida el valor de absorbancia, A, usando luz de cierta longitud de onda. La unidad de medida de la longitud de onda es el metro, pero la mayoría de las longitudes de onda son tan pequeñas que generalmente se miden en nanómetros (nm). La absorbancia no tiene unidad de medida.
Paso 4. Ingrese los valores de las variables que se han encontrado en la ecuación de absortividad molar
Inserte los valores obtenidos para A, c y b en la ecuación = A / bc. Multiplique byc y luego divida A por el producto de "b" y "c" para determinar el valor de la absortividad molar.
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Ejemplo: Con un recipiente de 1 cm de ancho, mide el valor de absorbancia de una solución con una concentración de 0.05 mol / L. El valor de absorbancia de la solución usando una longitud de onda de 280 nm es 1.5 ¿Cuál es la absortividad molar de esta solución?
️280 = A / bc = 1,5 / (1 x 0,05) = 30 L mol-1 cm-1
Método 2 de 2: Cálculo de la absortividad molar mediante curvas lineales
Paso 1. Mida la intensidad de la luz emitida a través de una solución de varias concentraciones
Haga tres o cuatro soluciones del mismo tipo, pero con diferentes concentraciones. Con un espectrofotómetro, mida el valor de absorbancia de una solución con varios niveles de concentración utilizando luz de cierta longitud de onda. Comience con la solución con la concentración más baja hasta la solución con la concentración más alta. El orden de operación no es importante, pero registre cuidadosamente los pares de valores de absorbancia y el cálculo del nivel de concentración de la solución.
Paso 2. Mapee el nivel de concentración de la solución y el valor de absorbancia en un gráfico
Utilizando los valores obtenidos del espectrofotómetro, trace cada punto en un gráfico lineal. Para obtener un punto, use el nivel de concentración de la solución para el eje X y el valor de absorbancia para el eje Y.
Dibuja una línea siguiendo los puntos. Si la medición se realiza correctamente, los puntos formarán una línea recta indicando el valor de absorbancia y el nivel de concentración de la solución que es proporcional a la Ley de Beer
Paso 3. Determine el gradiente de la línea recta formada a partir de los puntos de datos
Para calcular el gradiente de una línea, divida el valor de cambio vertical por el valor de cambio horizontal. Usando dos puntos de datos, encuentre la diferencia entre el valor Y y el valor X, luego divida la diferencia en el valor Y por la diferencia en el valor X (Y / X).
- La ecuación del gradiente de la línea es (Y2 - Y1)/(X2 - X1). Los puntos de datos más altos tienen un subíndice 2 y los puntos de datos más bajos tienen el subíndice 1.
- Ejemplo: Con un nivel de concentración de solución de 0,27, el valor de absorbancia se registra como 0,2 molar y con un nivel de concentración de solución de 0,41, el valor de absorbancia es 0,3 molar. El valor de absorbancia es Y mientras que el nivel de concentración de la solución es X. Usando la ecuación lineal (Y2 - Y1)/(X2 - X1) = (0, 41-0, 27) / (0, 3-0, 2) = 0, 14/0, 1 = 1, 4 es el gradiente de una línea recta.
Paso 4. Divida el gradiente de la línea por el ancho del recipiente de la solución para obtener la absortividad molar
El último paso para obtener la absortividad molar es dividir el gradiente por el ancho. El ancho es el grosor del recipiente de la solución utilizado en el proceso espectrofotométrico.
