Kandungan
Banyak sebatian menyerap cahaya dalam bahagian yang kelihatan atau ultraviolet dari spektrum elektromagnetik. Menggunakan undang-undang Beers, anda boleh mengira kepekatan penyelesaian berdasarkan berapa banyak cahaya yang menyerap.
Menggunakan Undang-undang Beers
Undang-undang bir mengawal jumlah radiasi yang diserap dan menunjukkan bahawa penyerapan adalah berkadar terus dengan kepekatan. Oleh itu, kerana kepekatan sebatian yang dibubarkan dalam pelarut tertentu meningkat, penyerapan penyelesaian juga perlu meningkat secara berkadar. Ahli kimia mengambil kesempatan daripada hubungan ini untuk menentukan kepekatan penyelesaian yang tidak diketahui. Ini pertama kali memerlukan data penyerapan pada satu siri penyelesaian kepekatan yang dikenali sebagai penyelesaian standard. Data penyerapan dan konsentrasi kemudian diplotkan dalam kurva penentukuran untuk mewujudkan hubungan matematik mereka. Kepekatan sampel tidak diketahui boleh ditentukan dengan mengukur penyerapannya.
Mengira Konsentrasi Penyelesaian
Langkah 1. Bina plot penentukuran penyerapan pada paksi-y dan kepekatan pada paksi-x untuk penyelesaian piawai. Titik data harus jatuh di sepanjang garis yang cukup lurus. Dua titik data mewakili minimum mutlak, dan lebih banyak adalah lebih baik.
Langkah 2. Lukis garisan lurus yang paling sesuai dengan titik data dan lekapkan garis untuk bersilang paksi y. Pilih dua mata rawak, bukan titik data, pada baris dan tentukan koordinat x dan y mereka. Labelkan koordinat ini sebagai (x1, y1) dan (x2, y2).
Langkah 3. Kirakan cerun, m, garis mengikut formula m = (y1 - y2) / (x1 - x2). Tentukan y-intercept, disingkat b, dengan mencatat nilai y di mana garis itu melintasi paksi-y. Sebagai contoh, untuk dua titik rawak pada baris di koordinat (0.050, 0.105) dan (0.525, 0.315), cerun diberikan oleh:
m = (0.105 - 0.315) / (0.050 - 0.525) = 0.440.
Jika garis itu melintasi paksi-y pada 0.08, maka nilai ini mewakili y-intercept.
Langkah 4. Tulis formula garis plot penentukuran dalam bentuk y = mx + b. Meneruskan contoh dari Langkah 3, persamaan akan menjadi y = 0.440x + 0.080. Ini mewakili persamaan keluk penentukuran.
Langkah 5. Gantikan penyerapan larutan kepekatan yang tidak diketahui ke dalam persamaan yang ditetapkan sebagai y dan selesaikan x, di mana x mewakili kepekatan. Jika, sebagai contoh, penyelesaian yang tidak diketahui memperlihatkan penyerapan 0.330, persamaan akan menghasilkan:
x = (y - 0.080) / 0.440 = (0.330 - 0.080) / 0.440 = 0.568 mol per liter.
Teori Vs. Amalan
Walaupun undang-undang Beer menyatakan bahawa penyerapan dan kepekatan adalah berkadar terus, secara eksperimen ini hanya benar di atas julat kepekatan sempit dan dalam penyelesaian cair. Oleh itu, penyelesaian standard yang berkisar dari kepekatan dari, contohnya, 0.010 hingga 0.100 mol per liter akan menunjukkan linearity. Julat kepekatan 0.010 hingga 1.00 mol seliter, bagaimanapun, mungkin tidak.