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I chimici usano spesso uno strumento noto come spettrometro a raggi ultravioletti 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 supporto del campione, che determina la distanza su cui interagiscono il campione e la radiazione; e il coefficiente di assorbimento molare, e, a volte indicato come coefficiente di estinzione molare. L'equazione è dichiarata come A = ecl ed è conosciuta come la legge di Beer. L'equazione contiene quindi quattro variabili e per determinare una delle quattro richiede valori noti per tre.
calcoli
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 rispetto alla lunghezza d'onda in nanometri. Generalmente, la comparsa di eventuali "picchi" nello spettro indica le lunghezze d'onda di interesse.
Calcola la concentrazione del campione in moli per litro, mol / L, noto anche come molarità, M. L'equazione generale per 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, sciolto e diluito in metanolo fino a un volume finale di 1,00 litri presenterebbe 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 di percorso, in particolare quando si tratta di supporti per campioni destinati a campioni gassosi. Molti spettroscopisti includono la lunghezza del percorso con le informazioni del campione edite sullo spettro di assorbanza.
Calcola il coefficiente di assorbimento molare secondo l'equazione A = ecl, dove A è assorbanza, c è concentrazione in moli per litro e l è lunghezza del percorso in centimetri. Risolto 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.