SOBRE: ​​ANO ITO, MGA HALIMBAWA AT MALULUTAS NA EHERSISYO - PISIKAL - 2025

Ang pagsipsip ay ang logarithm na may negatibong pag-sign ng quotient sa pagitan ng lumitaw na intensity ng ilaw at ang insidente na light light sa isang sample ng translucent solution na na-ilaw sa monochromatic light. Ang quotient na ito ay ang pagpapadala.

Ang pisikal na proseso ng ilaw na dumadaan sa isang sample ay tinatawag na light transmission, at ang pagsipsip ay isang sukatan nito. Samakatuwid, ang pagsipsip ay nagiging hindi bababa sa logarithm ng pagpapadala at isang mahalagang data upang matukoy ang konsentrasyon ng isang sample na karaniwang natutunaw sa isang solvent tulad ng tubig, alkohol o anumang iba pa.

Larawan 1. Diagram ng proseso ng pagsipsip. Inihanda ni F. Zapata

Upang masukat ang pagsipsip, ang isang aparato na tinatawag na isang electro-photometer ay kinakailangan, kung saan ang isang kasalukuyang sinusukat na proporsyonal sa insidente ng light intensity sa ibabaw nito.

Kapag kinakalkula ang transmittance, ang signal ng intensity na nauugnay sa solvent na nag-iisa ay karaniwang sinusukat muna at ang resulta ay naitala bilang Io.

Pagkatapos ay ang dissolved sample ay inilalagay sa solvent sa ilalim ng parehong mga kondisyon ng pag-iilaw. Ang signal na sinusukat ng electro-photometer ay ipinapahiwatig bilang ako, na nagpapahintulot sa pagpapadala T na kinakalkula ayon sa sumusunod na pormula:

T = Ako / ako o

Ito ay isang sukat na walang sukat. Ang pagsipsip A ay ipinapahayag bilang:

A = - log (T) = - log (I / I o)

Ang pagsipsip ng Molar at pagsipsip

Ang mga molekula na bumubuo ng isang kemikal na sangkap ay may kakayahang sumipsip ng ilaw, at ang isang sukat nito ay tiyak na pagsipsip. Ito ay ang resulta ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga photon at molekulang elektron.

Samakatuwid, ito ay isang lakas na nakasalalay sa density o konsentrasyon ng mga molekula na bumubuo ng sampol at din sa optical path o distansya na nilakbay ng ilaw.

Ang data na pang-eksperimentong nagpapahiwatig na ang pagsipsip ng A ay magkatulad na proporsyonal sa konsentrasyon C at ang distansya d naglakbay ng ilaw. Kaya upang makalkula ito batay sa mga parameter na ito, ang mga sumusunod na formula ay maaaring maitatag:

A = ε⋅C⋅d

Sa pormula sa itaas, ang ε ay isang pare-pareho ng proporsyonalidad na kilala bilang molarptivity.

Ang pagsipsip ng Molar ay nakasalalay sa uri ng sangkap at sa haba ng daluyong kung saan sinusukat ang pagsipsip. Ang pagsipsip ng molar ay sensitibo rin sa halimbawang temperatura at sample pH.

Batas sa Beer-Lambert

Ang ugnayan na ito sa pagitan ng pagsipsip, pagsipsip, konsentrasyon, at distansya ng kapal ng landas na sinusundan ng ilaw sa loob ng sample ay kilala bilang batas ng Beer-Lambert.

Larawan 2. Batas ng Beer-Lambert. Pinagmulan: F. Zapata,

Narito ang ilang mga halimbawa kung paano gamitin ito.

Mga halimbawa

Halimbawa 1

Sa panahon ng isang eksperimento, ang isang sample ay naiilaw na may pulang ilaw mula sa isang helium-neon laser, na ang haba ng haba ay 633 nm. Ang isang electro-photometro ay sumusukat ng 30 mV kapag ang ilaw ng laser ay direktang tumama at 10 mV kapag pumasa ito sa isang sample.

Sa kasong ito ang pagpapadala ay:

T = I / Io = 10 mV / 30 mV = ⅓.

At ang pagsipsip ay:

A = - log (⅓) = log (3) = 0.48

Halimbawa 2

Kung ang parehong sangkap ay inilalagay sa isang lalagyan na kalahati ng kapal ng isang ginamit sa Halimbawa 1, sabihin kung magkano ang markahan ng electro-photometer kapag ang ilaw mula sa helium-neon laser ay dumaan sa sample.

Dapat itong isaalang-alang na kung ang kapal ay bumababa ng kalahati, kung gayon ang pagsipsip na proporsyonal sa kapal ng optical ay bumababa ng kalahati, iyon ay, A = 0.28. Ang transmittance T ay bibigyan ng mga sumusunod na relasyon:

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

Ang electro-photometer ay babasahin ang 0.53 * 30 mV = 15.74 mV.

Malutas na ehersisyo

Ehersisyo 1

Nais naming matukoy ang pagsipsip ng molar ng isang tiyak na proprietary compound na nasa solusyon. Upang gawin ito, ang solusyon ay naiilaw na may ilaw mula sa isang 589 nm sodium lamp. Ang sample ay ilalagay sa isang sample na may hawak na 1.50 cm ang kapal.

Ang panimulang punto ay isang solusyon na may konsentrasyon ng 4.00 × 10 ^ -4 mol bawat bawat litro at ang paghahatid ay sinusukat, na nagreresulta sa 0.06. Gamit ang mga datos na ito, alamin ang pagsipsip ng molar ng sample.

Solusyon

Una, ang pagsipsip ay tinutukoy, na kung saan ay tinukoy bilang hindi bababa sa logarithm upang ibase ang sampung ng pagpapadala:

A = - log (T)

A = - log (0.06) = 1.22

Pagkatapos ay ginagamit ang batas ng Lambert-Beer na nagtatatag ng isang relasyon sa pagitan ng pagsipsip, pagsipsip ng molar, konsentrasyon at haba ng optical:

A = ε⋅C⋅d

Ang paglutas para sa pagsipsip ng molar, nakuha ang sumusunod na relasyon:

ε = A / (C⋅d)

pagpapalit ng mga ibinigay na halaga na mayroon kami:

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

Ang resulta sa itaas ay bilugan sa tatlong makabuluhang mga numero.

Mag-ehersisyo 2

Upang mapabuti ang katumpakan at matukoy ang pagkakamali sa pagsukat ng pagsipsip ng molar ng sample sa ehersisyo 1, ang sample ay sunud-sunod na natunaw sa kalahati ng konsentrasyon at ang paghahatid ay sinusukat sa bawat kaso.

Simula mula sa Co = 4 × 10 ^ -4 M na may transmittance T = 0.06, ang sumusunod na pagkakasunud-sunod ng data ay nakuha para sa transmittance at absorbance na kinakalkula mula sa transmittance:

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

Gamit ang mga data na ito:

a) Isang graph ng pagsipsip bilang isang function ng konsentrasyon.

b) Ang isang linear fit ng data at hanapin ang slope.

c) Mula sa nakuha na slope, kalkulahin ang pagsipsip ng molar.

Solusyon

Larawan 3. Pagsipsip vs Konsentrasyon. Pinagmulan: F. Zapata.

Ang slope na nakuha ay ang produkto ng pagsipsip ng molar at ang optical na distansya, kaya hinati ang slope sa haba ng 1.5 cm nakuha namin ang pagsipsip ng molar

ε = 3049 / 1.50 = 2033 (M⋅cm) ^ - 1

Mag-ehersisyo 3

Gamit ang data mula sa ehersisyo 2:

a) Kalkulahin ang pagsipsip para sa bawat piraso ng data.

b) Tukuyin ang isang average na halaga para sa pagsipsip ng molar, ang standard na paglihis nito at ang error na istatistika na nauugnay sa average.

Solusyon

Ang pagsipsip ng molar ay kinakalkula para sa bawat isa sa mga konsentrasyon na nasubok. Tandaan na ang mga kondisyon ng pag-iilaw at ang optical na distansya ay mananatiling maayos.

Ang mga resulta para sa pagsipsip ng molar ay:

2033, 2007, 2007, 1983, 2158, 1681, 2376, 1,872, 1862 sa mga yunit ng 1 / (M * cm).

Mula sa mga resulta maaari nating kunin ang average na halaga:

<ε> = 1998 (M * cm) ^ - 1

Sa isang karaniwang paglihis ng: 184 (M * cm) ^ - 1

Ang ibig sabihin ng error ay ang karaniwang paglihis na hinati sa parisukat na ugat ng bilang ng data, iyon ay:

Δ <ε> = 184/9 ^ 0.5 = 60 (M * cm) ^ - 1

Sa wakas, napagpasyahan na ang patentadong sangkap ay may isang pagsipsip ng molar sa dalas 589 nm na ginawa ng isang lampara ng sodium ng:

<ε> = (2000 ± 60) (M * cm) ^ - 1

Mga Sanggunian

1. Atkins, P. 1999. Physical Chemistry. Mga edisyon ng Omega. 460-462.
2. Ang gabay. Transmittance at pagsipsip. Nabawi mula sa: quimica.laguia2000.com
3. Toxicology ng Kapaligiran. Transmittance, pagsipsip at batas ni Lambert. Nabawi mula sa: repositorio.innovacionumh.es
4. Pisikal na pakikipagsapalaran. Pagsipsip at paglilipat. Nabawi mula sa: rpfisica.blogspot.com
5. Spectophotometry. Nabawi mula sa: chem.libretexts.org
6. Toxicology ng Kapaligiran. Transmittance, pagsipsip at batas ni Lambert. Nabawi mula sa: repositorio.innovacionumh.es
7. Wikipedia. Pagsasamo Nabawi mula sa: wikipedia.com
8. Wikipedia. Spectrophotometry. Nabawi mula sa: wikipedia.com