Sisu
Paljud ühendid neelavad valgust elektromagnetilise spektri nähtavas või ultraviolettkiirguses. Õlleseadust kasutades saate lahuse kontsentratsiooni arvutada selle põhjal, kui palju valgust see neelab.
Õlleseaduse kasutamine
Õlleseadus reguleerib neeldunud kiirguse hulka ja näitab, et neeldumine on otseselt proportsionaalne kontsentratsiooniga. Seega, kui antud lahustis lahustunud ühendi kontsentratsioon suureneb, peaks proportsionaalselt suurenema ka lahuse neeldumine. Keemikud kasutavad seda suhet ära tundmatute lahuste kontsentratsiooni määramiseks. See nõuab kõigepealt teadaoleva kontsentratsiooniga lahuste seeria neeldumist, mida nimetatakse standardlahusteks. Seejärel joonestatakse neeldumis- ja kontsentratsiooniandmed kalibreerimiskõverasse, et teha kindlaks nende matemaatiline seos. Tundmatu proovi kontsentratsiooni saab määrata selle neeldumise mõõtmise teel.
Lahuse kontsentratsiooni arvutamine
Samm 1. Koostage standardlahuste kalibreerimisgraafik y-teljel ja kontsentratsioon x-teljel. Andmepunktid peaksid langema mõistlikult sirgjooneliselt. Kaks andmepunkti tähistavad absoluutset miinimumi ja rohkem on parem.
2. samm. Joonistage andmepunktidest kõige sobivam sirgjoon ja sirutage sirge y-telje ristumiseni. Valige real kaks juhuslikku punkti, mitte andmepunkti, ja määrake nende x ja y koordinaadid. Märgistage need koordinaadid järgmiselt: (x1, y1) ja (x2, y2).
3. samm. Arvutage sirge kalle m, vastavalt valemile m = (y1 - y2) / (x1 - x2). Määrake y-ristlõige, lühendatult b, märkides y-väärtuse, kus joon ristub y-teljega. Näiteks sirge kahe juhusliku punkti koordinaatide (0,050, 0,105) ja (0,525, 0,315) korral antakse kalle järgmise valemi abil:
m = (0,105 - 0,315) / (0,050 - 0,525) = 0,440.
Kui sirge ristub y-teljega 0,08, tähistab see väärtus y-ristlõiget.
4. samm. Kirjutage kalibreerimisgraafiku joone valem kujul y = mx + b. Jätkates sammu 3 näitest, oleks võrrand y = 0,440x + 0,080. See tähistab kalibreerimiskõvera võrrandit.
5. samm. Asendage tundmatu kontsentratsiooniga lahuse neeldumine võrrandiks, mis on määratud kui y, ja lahendage x jaoks, kus x tähistab kontsentratsiooni. Kui näiteks tundmatu lahuse neeldumine oleks 0,330, annaks võrrand:
x = (y - 0,080) / 0,440 = (0,330 - 0,080) / 0,440 = 0,568 mooli liitri kohta.
Teooria Vs. Harjuta
Ehkki Beeri seaduse kohaselt on neeldumine ja kontsentratsioon otseselt proportsionaalsed, on see eksperimentaalselt tõsi ainult kitsastes kontsentratsioonivahemikes ja lahjendatud lahustes. Seega on standardlahustel, mille kontsentratsioon on vahemikus näiteks 0,010 kuni 0,100 mooli liitri kohta, lineaarsus. Kontsentratsioonivahemik 0,010 kuni 1,00 mooli liitri kohta tõenäoliselt siiski mitte.