ĆWICZENIE NR 2
TEMAT: SPEKTROFOTOMETRIA ABSORPCYJNA.
Identyfikacja pasma π→π∗w widmie absorpcyjnym
kationu 1,1'-dwufenylo-2,2,2',2'-czterometyloizoindo-
karbocyjaninowego.
WYPOSAŻENIE:
•Spektrofotometr „Spekol”
•Pipety
•Zlewki
•Bibuła
ODCZYNNIKI:
•Roztwór wodno -alkoholowy nadchloranu 1,1'-dwufenylo-2,2,2',2'-cztero-
metyloizoindokarbocyjaniny o stężeniu 1,0⋅10-6 mol/dm3.
PRZEBIEG POMIARU:
1.Zerowanie i cechowanie przyrządu.
2.Mierzenie ekstynkcji badanego roztworu.
W tym celu przesuwamy koszyk z kuwetami tak, aby kuweta z badanym roztworem znalazła się na drodze strumienia światła i na skali ekstynkcji odczytujemy wartość wskazaną przez miernik. Analogicznie przeprowadza się pomiar dla długości fal od 400 do 580 nm co 5 nm.
OPRACOWANIE WYNIKÓW:
1.Graficzne opracowanie danych doświadczalnych.
DŁUGOŚĆ FALI |
EKSTYNKCJA |
400 |
0,010 |
405 |
0,015 |
410 |
0,015 |
415 |
0,015 |
420 |
0,015 |
425 |
0,015 |
430 |
0,020 |
435 |
0,020 |
440 |
0,025 |
445 |
0,030 |
450 |
0,040 |
455 |
0,045 |
460 |
0,055 |
465 |
0,065 |
470 |
0,080 |
475 |
0,100 |
480 |
0,130 |
485 |
0,175 |
490 |
0,205 |
495 |
0,230 |
500 |
0,240 |
505 |
0,250 |
510 |
0,300 |
515 |
0,380 |
520 |
0,490 |
525 |
0,570 |
530 |
0,580 |
535 |
0,480 |
540 |
0,340 |
545 |
0,215 |
550 |
0,130 |
555 |
0,080 |
560 |
0,045 |
565 |
0,030 |
570 |
0,020 |
575 |
0,015 |
580 |
0,010 |
2.Obliczenia teoretyczne w przybliżeniu FE.
Długość fali przejścia π→π∗ w przybliżeniu FE oblicza się z zależności:
8 ⋅ m ⋅ l2 ⋅ c
λ = _____
h ( 2n0 + 1 )
gdzie:
m - masa elektronu
h - stała Plancka
c - szybkość światła w próżni
l - długość łańcucha polienowego
n0 - liczba kwantowa najwyższego zajętego poziomu energetycznego w stanie podstawowym.
Wartości liczbowe:
m = 9,10939⋅10-31 [ kg]
n0 = 3 [-]
h = 6,626076⋅10-34 [J⋅s]
c = 299792458 [m/s]
Długości łańcucha polienowego zawiera się w przedziale
( N + 1 ) ⋅ r > l > N ⋅ r
gdzie:
N - liczba atomów w łańcuchu polienowym
r - długość wiązania C-C w łańcuchu
Wartości liczbowe:
N = 7 [-]
R = 1,40⋅10-10 [m]
Po wyliczeniu wynika , że długość łańcucha mieści się w przedziale:
1,12⋅10-9 [m] > l > 9,8⋅10-10 [m]
Po podstawieniu granicznych wartości długości łańcucha polienowego do wzoru na długość fali przejścia π→π∗ otrzymujemy:
λ1 = 590,96 [nm]
λ2 = 452,37 [nm]
W powyższym przedziale mieści się doświadczalnie wyznaczona długość fali
przejścia π→π∗ ( długość fali przy, której ekstynkcja osiąga wartość maksymalną ) - 530 nm .