L'absorptivité molaire, également connue sous le nom de coefficient d'atténuation molaire, est une mesure de la capacité d'une espèce chimique à absorber la lumière d'une certaine longueur d'onde. Cela permet des comparaisons entre les composés sans qu'il soit nécessaire de prendre en compte les différences de concentration de solution et la largeur du conteneur de solution lors de la prise de mesures. L'absorptivité molaire est couramment utilisée en chimie et ne doit pas être confondue avec le coefficient d'exclusion qui est plus couramment utilisé dans les sciences physiques. L'unité de mesure standard de l'absorptivité molaire est le litre par mole centimètre (L mol-1 cm-1).
Étape
Méthode 1 sur 2: Calcul de l'absorptivité molaire à l'aide d'une équation
Étape 1. Comprendre la loi de Beer-Lambert, A = bc
L'équation standard pour l'absorbance est A = bc, A est la quantité de lumière d'une certaine longueur d'onde absorbée par un échantillon chimique, est l'absorptivité molaire, b est la distance que la lumière doit parcourir à travers la solution échantillon ou la largeur du récipient, et c est la concentration du composé par unité de volume.
- L'absorbance peut également être calculée en utilisant le rapport entre l'échantillon de référence et l'échantillon inconnu. L'équation qui peut être utilisée est A = log10(JEo/je).
- L'intensité a été obtenue à l'aide d'un spectrophotomètre.
- L'absorbance d'une solution changera en fonction de la longueur d'onde qui la traverse. Certaines longueurs d'onde seront absorbées plus que d'autres selon le caractère de la solution. N'oubliez pas d'indiquer la longueur d'onde utilisée dans vos calculs.
Étape 2. Réorganisez l'équation de la loi de Beer-Lambert pour résoudre l'absorptivité molaire
En utilisant l'algèbre, nous pouvons diviser la valeur d'absorbance par la largeur du conteneur de solution et le niveau de concentration de la solution pour déterminer l'absorptivité molaire dans l'équation: = A/bc. Nous pouvons utiliser cette équation pour calculer l'absorptivité molaire pour une longueur d'onde donnée.
Les mesures d'absorbance effectuées plusieurs fois peuvent produire des lectures différentes en raison des différences de concentration de la solution et de la forme du récipient utilisé pour mesurer l'intensité. L'absorptivité molaire surmonte ce genre de différence
Étape 3. Trouvez la valeur de la variable requise dans l'équation à l'aide de la spectrophotométrie
Le spectrophotomètre est un appareil qui émet de la lumière avec une certaine longueur d'onde à travers une solution et détecte la quantité de lumière qui en sort. Une partie de la lumière sera absorbée par la solution et la lumière restante qui a traversé la solution est utilisée pour calculer la valeur d'absorbance de la solution.
- Préparer une solution de concentration connue, c, pour analyse. L'unité de mesure de la concentration d'une solution est molaire ou mole/litre.
- Pour trouver b, mesurez la largeur du conteneur. L'unité de mesure du conteneur est le centimètre (cm).
- À l'aide d'un spectrophotomètre, mesurez la valeur d'absorbance, A, à l'aide d'une lumière d'une certaine longueur d'onde. L'unité de mesure de la longueur d'onde est le mètre, mais la plupart des longueurs d'onde sont si petites qu'elles sont généralement mesurées en nanomètres (nm). L'absorbance n'a pas d'unité de mesure.
Étape 4. Entrez les valeurs des variables trouvées dans l'équation d'absorptivité molaire
Branchez les valeurs obtenues pour A, c et b, dans l'équation = A/bc. Multipliez b et c puis divisez A par le produit de « b » et « c » pour déterminer la valeur de l'absorptivité molaire.
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Exemple: À l'aide d'un récipient de 1 cm de large, vous mesurez la valeur d'absorbance d'une solution avec une concentration de 0,05 mol/L. La valeur d'absorbance de la solution utilisant une longueur d'onde de 280 nm est de 1,5. Quelle est l'absorptivité molaire de cette solution ?
️280 = A/bc = 1,5/(1 x 0,05) = 30 L mol-1 cm-1
Méthode 2 sur 2: Calcul de l'absorptivité molaire à l'aide de courbes linéaires
Étape 1. Mesurez l'intensité de la lumière émise à travers une solution de différentes concentrations
Faire trois ou quatre solutions du même type, mais avec des concentrations différentes. À l'aide d'un spectrophotomètre, mesurez la valeur d'absorbance d'une solution avec différents niveaux de concentration en utilisant une lumière d'une certaine longueur d'onde. Commencez par la solution avec la concentration la plus faible jusqu'à la solution avec la concentration la plus élevée. L'ordre de fonctionnement n'est pas important, mais enregistrez soigneusement les paires de valeurs d'absorbance et le calcul du niveau de concentration de la solution.
Étape 2. Tracez le niveau de concentration de la solution et la valeur d'absorbance dans un graphique
En utilisant les valeurs obtenues à partir du spectrophotomètre, tracez chaque point sur un graphique linéaire. Pour obtenir un point, utilisez le niveau de concentration de la solution pour l'axe X et la valeur d'absorbance pour l'axe Y.
Tracez une ligne en suivant les points. Si la mesure est effectuée correctement, les points formeront une ligne droite indiquant la valeur d'absorbance et le niveau de concentration de la solution qui est proportionnel à la loi de Beer
Étape 3. Déterminez le gradient de la ligne droite formée à partir des points de données
Pour calculer le gradient d'une ligne, divisez la valeur de changement vertical par la valeur de changement horizontal. À l'aide de deux points de données, trouvez la différence entre la valeur Y et la valeur X, puis divisez la différence entre la valeur Y par la différence entre la valeur X (Y/X).
- L'équation de la pente de la droite est (Y2 -Oui1)/(X2 - X1). Les points de données supérieurs sont en indice 2 et les points de données inférieurs en indice 1.
- Exemple: Avec un niveau de concentration de solution de 0,27, la valeur d'absorbance enregistrée est de 0,2 molaire et avec un niveau de concentration de solution de 0,41, la valeur d'absorbance est de 0,3 molaire. La valeur d'absorbance est Y tandis que le niveau de concentration de la solution est X. En utilisant l'équation linéaire (Y2 -Oui1)/(X2 - X1) = (0, 41-0, 27)/(0, 3-0, 2) = 0, 14/0, 1 = 1, 4 est le gradient d'une droite.
Étape 4. Divisez le gradient de la ligne par la largeur du récipient de solution pour obtenir l'absorptivité molaire
La dernière étape pour obtenir l'absorptivité molaire consiste à diviser le gradient par la largeur. La largeur est l'épaisseur du conteneur de solution utilisé dans le processus spectrophotométrique.
