Chemici gebruiken vaak een instrument dat bekend staat als een ultraviolet-zichtbare of UV-Vis-spectrometer om de hoeveelheid ultraviolette en zichtbare straling te meten die door verbindingen wordt geabsorbeerd. De hoeveelheid ultraviolette of zichtbare straling die door een verbinding wordt geabsorbeerd, hangt af van drie factoren: de concentratie, c, van het monster; de weglengte, l, van de monsterhouder, die de afstand bepaalt waarover het monster en de straling op elkaar inwerken; en de molaire absorptiecoëfficiënt, e, soms aangeduid als de molaire extinctiecoëfficiënt. De vergelijking wordt weergegeven als A = ecl en staat bekend als de wet van Beer. De vergelijking bevat dus vier variabelen en om een van de vier te bepalen, zijn bekende waarden voor drie nodig.
Bepaal de absorptie voor de verbinding bij de gewenste golflengte. Deze informatie kan worden geëxtraheerd uit het absorptiespectrum dat wordt geproduceerd door elk standaard UV-Vis-instrument. De spectra worden normaal gesproken uitgezet als absorptie vs. golflengte in nanometers. Over het algemeen geeft het verschijnen van eventuele "pieken" in het spectrum de golflengten aan die van belang zijn.
Bereken de concentratie van het monster in mol per liter, mol/L, ook wel molariteit genoemd, M. De algemene vergelijking voor molariteit is
M = (gram monster) / (molecuulgewicht van verbinding) / liter oplossing.
Bijvoorbeeld een monster dat 0,10 gram tetrafenylcyclopentadienon bevat, met een molecuulgewicht van 384 gram per mol, opgelost en verdund in methanol tot een eindvolume van 1,00 liter, zou een molariteit vertonen van:
M = (0,10 g) / (384 g/mol) / (1,00 l) = 0,00026 mol/l.
Bepaal de padlengte door de monsterhouder. In de meeste gevallen is dit 1,0 cm. Met name bij monsterhouders bedoeld voor gasmonsters zijn andere weglengtes mogelijk. Veel spectroscopistes nemen de padlengte op met de monsterinformatie die op het absorptiespectrum is afgedrukt.
Bereken de molaire absorptiecoëfficiënt volgens de vergelijking A = ecl, waarbij A de absorptie is, c de concentratie in mol per liter en l de weglengte in centimeters. Opgelost voor e, wordt deze vergelijking e = A / (cl). Voortzetting van het voorbeeld uit stap 2, tetrafenylcyclopentadienon vertoont twee maxima in zijn absorptiespectrum: 343 nm en 512 nm. Als de padlengte 1,0 cm was en de absorptie bij 343 0,89 was, dan
e (343) = A / (cl) = 0,89 / (0,00026 * 1,0) = 3423
En voor de absorptie van 0,35 bij 512 nm,
e (512) = 0,35 / (0,00026 * 1,0) = 1346.
Dingen die je nodig hebt
- Rekenmachine
- Absorptiespectrum: