I chimici usano spesso uno strumento noto come spettrometro ultravioletto-visibile, o UV-Vis, per misurare la quantità di radiazioni ultraviolette e visibili assorbite dai composti. La quantità di radiazione ultravioletta o visibile assorbita da un composto dipende da tre fattori: la concentrazione, c, del campione; la lunghezza del percorso, l, del portacampione, che determina la distanza alla quale interagiscono il campione e la radiazione; e il coefficiente di assorbimento molare, e, a volte indicato come coefficiente di estinzione molare. L'equazione è indicata come A = ecl ed è nota come legge di Beer. L'equazione contiene quindi quattro variabili e per determinare una delle quattro sono necessari valori noti per tre.
Determinare l'assorbanza per il composto alla lunghezza d'onda desiderata. Queste informazioni possono essere estratte dallo spettro di assorbanza prodotto da qualsiasi strumento UV-Vis standard. Gli spettri sono normalmente tracciati come assorbanza vs. lunghezza d'onda in nanometri. In genere, la comparsa di eventuali “picchi” nello spettro indica le lunghezze d'onda di interesse.
Calcolare la concentrazione del campione in moli per litro, mol/L, nota anche come molarità, M. L'equazione generale per la molarità è
M = (grammi di campione) / (peso molecolare del composto) / litri di soluzione.
Ad esempio, un campione contenente 0,10 grammi di tetrafenilciclopentadienone, con un peso molecolare di 384 grammi per mole, disciolti e diluiti in metanolo fino a un volume finale di 1,00 litri mostrerebbero una molarità di:
M = (0,10 g) / (384 g/mol) / (1,00 L) = 0,00026 mol/L.
Determinare la lunghezza del percorso attraverso il supporto del campione. Nella maggior parte dei casi, questo è 1,0 cm. Sono possibili altre lunghezze del percorso, in particolare quando si tratta di portacampioni destinati a campioni gassosi. Molti spettroscopisti includono la lunghezza del percorso con le informazioni sul campione stampate sullo spettro di assorbanza.
Calcolare il coefficiente di assorbimento molare secondo l'equazione A = ecl, dove A è l'assorbanza, c è la concentrazione in moli per litro e l è la lunghezza del percorso in centimetri. Risolta per e, questa equazione diventa e = A / (cl). Continuando l'esempio del passaggio 2, il tetrafenilciclopentadienone mostra due massimi nel suo spettro di assorbanza: 343 nm e 512 nm. Se la lunghezza del percorso era 1,0 cm e l'assorbanza a 343 era 0,89, allora,
e (343) = A / (cl) = 0,89 / (0.00026 * 1,0) = 3423
E per l'assorbanza di 0,35 a 512 nm,
e (512) = 0,35 / (0.00026 * 1,0) = 1346.
Cose di cui avrai bisogno
- Calcolatrice
- Spettro di assorbimento