ĐỘ HẤP THỤ MOL: CÁCH TÍNH VÀ GIẢI BÀI TẬP - HÓA HỌC - 2026

Độ hấp thụ mol là một tính chất hóa học cho biết một loài có thể hấp thụ bao nhiêu ánh sáng trong dung dịch. Khái niệm này rất quan trọng trong phép phân tích quang phổ về sự hấp thụ bức xạ photon có năng lượng trong dải tử ngoại và vùng khả kiến ​​(Uv-vis).

Vì ánh sáng bao gồm các photon với năng lượng (hoặc bước sóng) riêng, tùy thuộc vào loài hoặc hỗn hợp được phân tích, một photon có thể bị hấp thụ ở mức độ lớn hơn photon khác; nghĩa là ánh sáng bị hấp thụ ở những bước sóng nhất định đặc trưng cho chất đó.

Nguồn: Tiến sĩ Console, từ Wikimedia Commons

Như vậy, giá trị của độ hấp thụ mol tỷ lệ thuận với mức độ hấp thụ ánh sáng ở một bước sóng nhất định. Nếu loài hấp thụ ít ánh sáng đỏ, giá trị độ hấp thụ của nó sẽ thấp; trong khi nếu có sự hấp thụ rõ rệt của ánh sáng đỏ thì độ hấp thụ sẽ có giá trị cao.

Loài hấp thụ ánh sáng đỏ sẽ phản xạ lại màu xanh lục. Nếu màu xanh lục rất đậm và đậm, có nghĩa là ánh sáng đỏ đang bị hấp thụ mạnh.

Tuy nhiên, một số sắc thái của màu xanh lá cây có thể là do sự phản chiếu của các dải màu vàng và xanh lam khác nhau, được trộn lẫn và được coi là xanh ngọc, ngọc lục bảo, thủy tinh, v.v.

Độ hấp thụ mol là gì?

Độ hấp thụ mol còn được gọi bằng các ký hiệu sau: độ tắt riêng, hệ số suy giảm mol, độ hấp thụ riêng, hoặc hệ số Bunsen; Nó thậm chí còn được đặt tên theo những cách khác, đó là lý do tại sao nó là một nguồn gây nhầm lẫn.

Nhưng chính xác thì độ hấp thụ mol là gì? Nó là một hằng số được định nghĩa trong biểu thức toán học của định luật Lamber-Beer, và nó chỉ đơn giản cho biết mức độ hấp thụ của các loại hóa chất hoặc hỗn hợp ánh sáng. Một phương trình như vậy là:

A = εbc

Trong đó A là độ hấp thụ của dung dịch tại bước sóng đã chọn λ; b là chiều dài của ô chứa mẫu cần phân tích và do đó, là khoảng cách mà ánh sáng truyền qua trong dung dịch; c là nồng độ của các loài hấp thụ; và ε, độ hấp thụ mol.

Cho trước λ, được biểu thị bằng nanomet, giá trị của ε không đổi; nhưng khi thay đổi các giá trị của λ, tức là khi đo độ hấp thụ bằng đèn có năng lượng khác, ε thay đổi, đạt giá trị cực tiểu hoặc cực đại.

Nếu biết giá trị lớn nhất của nó, ε _max , thì λ _max được xác định đồng thời ; tức là ánh sáng mà loài này hấp thụ nhiều nhất:

Nguồn: Gabriel Bolívar

Các đơn vị

Các đơn vị của ε là gì? Để tìm chúng, phải biết rằng độ hấp thụ là giá trị không thứ nguyên; và do đó, phép nhân các đơn vị của b và c phải bị hủy bỏ.

Nồng độ của loài hấp thụ có thể được biểu thị bằng g / L hoặc mol / L, và b thường được biểu thị bằng cm hoặc m (vì đó là chiều dài của tế bào mà chùm ánh sáng đi qua). Nồng độ mol bằng mol / L, do đó c cũng được biểu thị bằng M.

Như vậy, nhân đơn vị của b và c, ta được: M ∙ cm. Khi đó ε phải có những đơn vị nào để giá trị của A không có thứ nguyên? Nhân với M ∙ cm sẽ có giá trị là 1 (M ∙ cm x U = 1). Giải U, ta chỉ cần thu được M ^-1 ∙ cm ^-1 , cũng có thể viết thành: L ∙ mol ^-1 ∙ cm ^-1 .

Trên thực tế, việc sử dụng các đơn vị M ^-1 ∙ cm ^-1 hoặc L ∙ mol ^-1 ∙ cm ^{-1 giúp} tăng tốc độ tính toán để xác định độ hấp thụ mol. Tuy nhiên, nó cũng thường được biểu thị bằng đơn vị m ² / mol hoặc cm ² / mol.

Khi được biểu thị bằng các đơn vị này, một số hệ số chuyển đổi phải được sử dụng để sửa đổi các đơn vị của b và c.

Làm thế nào để tính toán nó?

Thông quan trực tiếp

Độ hấp thụ mol có thể được tính trực tiếp bằng cách giải nó trong phương trình trên:

ε = A / bc

Nếu biết nồng độ của loài hấp thụ, chiều dài tế bào và độ hấp thụ thu được ở một bước sóng, có thể tính được ε. Tuy nhiên, cách tính này trả về giá trị không chính xác và không đáng tin cậy.

Phương pháp vẽ đồ thị

Nếu bạn quan sát kỹ phương trình định luật Lambert-Beer, bạn sẽ nhận thấy rằng nó giống như phương trình của một đường (Y = aX + b). Điều này có nghĩa là nếu các giá trị của A được vẽ trên trục Y và của c trên trục X, thì phải thu được một đường thẳng đi qua gốc tọa độ (0,0). Do đó, A sẽ trở thành Y, X sẽ là c, và nó sẽ bằng εb.

Do đó, một khi đường thẳng được vẽ thành đồ thị, chỉ cần lấy hai điểm bất kỳ để xác định hệ số góc là đủ, nghĩa là a. Khi điều này được thực hiện và độ dài của ô, b, được biết, thì sẽ dễ dàng giải ra giá trị của ε.

Không giống như khe hở trực tiếp, đồ thị A vs c cho phép các phép đo độ hấp thụ được tính trung bình và giảm sai số thực nghiệm; và ngoài ra, các đường vô hạn có thể đi qua một điểm duy nhất, do đó việc giải phóng mặt bằng trực tiếp là không thực tế.

Tương tự như vậy, các lỗi thực nghiệm có thể khiến một đường thẳng không đi qua hai, ba điểm hoặc nhiều hơn, vì vậy đường thẳng thu được sau khi áp dụng phương pháp bình phương nhỏ nhất thực sự được sử dụng (một hàm đã được tích hợp trong máy tính). Tất cả điều này giả định một độ tuyến tính cao và do đó, tuân thủ luật Lamber-Beer.

Bài tập đã giải

Bài tập 1

Biết rằng dung dịch một hợp chất hữu cơ có nồng độ 0,008739 M có độ hấp thụ 0,6346, đo ở bước sóng λ = 500 nm và chiều dài tế bào là 0,5 cm. Tính độ hấp thụ mol của phức ở bước sóng đó.

Từ những dữ liệu này, ε có thể được giải quyết trực tiếp:

ε = 0,6346 / (0,5cm) (0,008739M)

145,23 M ^-1 ∙ cm ^-1

Bài tập 2

Các độ hấp thụ sau đây được đo ở các nồng độ khác nhau của phức kim loại ở bước sóng 460 nm và với cuvet có chiều dài 1 cm:

A: 0,03010 0,1033 0,1584 0,3961 0,8093

c: 1,8 ∙ 10 ^-5 6 ∙ 10 ^-5 9,2 ∙ 10 ^-5 2,3 ∙ 10 ^-4 5,6 ∙ 10 ^-4

Tính độ hấp thụ mol của phức chất.

Có tổng cộng năm điểm. Để tính ε, cần vẽ biểu đồ của chúng bằng cách đặt các giá trị của A trên trục Y và nồng độ c trên trục X. Sau khi thực hiện xong, đường bình phương nhỏ nhất được xác định và với phương trình của nó, chúng ta có thể xác định được ε.

Trong trường hợp này, sau khi vẽ các điểm và vẽ đoạn thẳng với hệ số xác định R ² là 0,9905, độ dốc bằng 7 ∙ 10 ^-4 ; nghĩa là, εb = 7 ∙ 10 ^-4 . Do đó, với b = 1cm, ε sẽ là 1428,57 M ^-1 .cm ^-1 ( 1/7 ∙ 10 ^-4 ).

Người giới thiệu

1. Wikipedia. (2018). Hệ số suy giảm mol. Khôi phục từ: en.wikipedia.org
2. Science Struck. (2018). Độ hấp thụ mol. Phục hồi từ: sciencestruck.com
3. Phân tích đo màu: (Định luật bia hoặc Phân tích quang phổ). Được phục hồi từ: chem.ucla.edu
4. Kerner N. (nd). Thí nghiệm II - Màu dung dịch, độ hấp thụ và định luật của bia. Được khôi phục từ: umich.edu
5. Day, R., & Underwood, A. Hóa học phân tích định lượng (xuất bản lần thứ 5). PEARSON Prentice Hall, trang 472.
6. Gonzáles M. (ngày 17 tháng 11 năm 2010). Sự hấp thụ Được khôi phục từ: quimica.laguia2000.com