Mendel Małgorzata

Chemia II

WIDMA ELEKTRONOWE ZWIĄZKÓW CHEMICZYCH

(SPEKTROFOTOMETRIA UV-VIS)

ĆWICZENIE NR. 9

Rozcieńczenie numer 2: roztwór: 2,2cm³ woda: 0,8cm³

Pomiary i opracowanie wyników:

Długość fali [nm]	Absorbancja Co(NO3)2	Absorbancja Cr(NO3)3	Absorbancja mieszaniny	Molowy współczynnik absorpcji Co(NO3)2 [dm^3/mol*cm]	Molowy współczynnik absorpcji Cr(NO3)3 [dm^3/mol*cm]
320	0,360	0,506	0,436	4,932	6,932
330	0,106	0,236	0,165	1,452	3,233
340	0,020	0,175	0,092	0,274	2,397
350	0,004	0,212	0,104	0,055	2,904
360	0,001	0,306	0,151	0,014	4,192
370	0,004	0,443	0,223	0,055	6,068
380	0,008	0,612	0,315	0,110	8,384
390	0,015	0,773	0,402	0,205	10,589
400	0,023	0,891	0,468	0,315	12,205
410	0,032	0,914	0,487	0,438	12,521
420	0,049	0,840	0,458	0,671	11,507
430	0,078	0,698	0,401	1,068	9,562
440	0,119	0,538	0,341	1,630	7,370
450	0,172	0,420	0,300	2,356	5,753
460	0,220	0,309	0,268	3,014	4,233
470	0,252	0,243	0,249	3,452	3,329
480	0,280	0,221	0,250	3,836	3,027
490	0,310	0,237	0,271	4,247	3,247
500	0,344	0,278	0,307	4,712	3,808
510	0,360	0,323	0,345	4,932	4,425
520	0,339	0,403	0,376	4,644	5,521
530	0,290	0,486	0,397	3,973	6,658
540	0,216	0,587	0,410	2,959	8,041
550	0,150	0,670	0,421	2,055	9,178
560	0,093	0,745	0,432	1,274	10,205
570	0,057	0,775	0,430	0,781	10,616
580	0,038	0,770	0,418	0,521	10,548
590	0,031	0,733	0,389	0,425	10,041
600	0,028	0,668	0,361	0,384	9,151
610	0,025	0,574	0,312	0,342	7,863
620	0,024	0,479	0,263	0,329	6,562
630	0,025	0,389	0,216	0,342	5,329
640	0,023	0,303	0,171	0,315	4,151
650	0,022	0,225	0,131	0,301	3,082
660	0,020	0,169	0,101	0,274	2,315
670	0,017	0,142	0,085	0,233	1,945
680	0,013	0,097	0,062	0,178	1,329
690	0,013	0,062	0,042	0,178	0,849
700	0,010	0,042	0,030	0,137	0,575
710	0,009	0,028	0,022	0,123	0,384
720	0,008	0,021	0,018	0,110	0,288
730	0,006	0,016	0,014	0,082	0,219
740	0,008	0,013	0,012	0,110	0,178
750	0,006	0,012	0,010	0,082	0,164
760	0,006	0,010	0,009	0,082	0,137
770	0,006	0,009	0,009	0,082	0,123

Obliczenie stężenia roztworów:

Początkowe stężenia molowe roztworów:

Cr(NO₃)₃ – c=0,1 mol/dm³ Co(NO₃)₂ – c=0,1 mol/dm³

Objętości roztworów i wody użytych do rozcieńczenia:

V_r-ru= V_Cr(NO3)3=V _Co(NO3)2 =2,2 cm³=0,0022 dm³

V_H2O=0,8 cm³=0,0008 dm³

Liczba moli: n= V _r-ru* c = 0,0022 dm³* 0,1 mol/dm³=0,00022 mol

Otrzymane stężenie po rozcieńczeniu:

n=0,00022 mol V=V_r-r +V_H2O=0,0022 dm³+0,0008 dm³=0,003 dm³

c =$\ \frac{n}{V} = \frac{0,00022\text{mol}}{0,003\text{dm}^{3}} = 0,073\frac{\text{mol}}{\text{dm}^{3}}$

1. Analityczne długości fali:

• Maksimum pasma absorpcyjnego dla widma roztworu wynosi Cr(NO₃)₃ 0,914 dla długości fali 410 nm.

• Maksimum pasma absorpcyjnego dla widma roztworu wynosi Co(NO₃)₂ 0,360 dla długości fali 510 nm.

• Maksimum pasma absorpcyjnego dla widma mieszaniny Cr(NO₃)₃ i Co(NO₃)₂ wynosi 0,487 dla długości fali 410 nm.

1. Obliczam molowe współczynniki absorpcji

ε =$\ \frac{A}{c*l}$

ε - molowy współczynnik absorpcji [dm³/mol*cm]

1. absorpcja

c- stężenie badanego roztworu [mol/dm³] c=0,073mol/dm³

l- długość drogi na której zachodzi absorpcja

np. molowy współczynnik absorpcji dla Co(NO₃)₂ :

ε =$\ \frac{0,360}{0,073*1} = 4,932\frac{\text{dm}^{3}}{mol*cm}$

1. Sprawdzam prawo addytywności absorbancji

A1 = ε1B * cB * l + ε1D * cD * l             dla długości fali λ1

A2 = ε2B * cB * l + ε2D * cD * l             dla długości fali λ2

Gdzie:

A1, A2 – absorbancje mieszaniny przy długości fal odpowiednio λ1 i λ2

ε1B, ε2B - molowe współczynniki absorpcji Cr(NO₃)₃ przy długości fali odpowiednio λ1 i λ2, ε1D, ε2D – molowe współczynniki absorpcji Co(NO₃)₂ przy długości fali odpowiednio λ1 i λ2,

l – grubość warstwy absorbującej (1cm).

c_B, c_D -stężenia składników odpowiednio B i D, w mol/dm³

B-Cr(NO₃)₃

D-Co(NO₃)₂

0,341 = 7,370 * c_B + 1,630 * c_D dla λ ₁= 440 nm

0,421 = 9,178* c_B + 2,055 * c_D dla λ₂ = 550 nm

Po wyliczeniu otrzymuję:

cB = 0,0625 g/cm³

cD = 0,0073 g/cm³

Dyskusja wyników:

Celem mojego doświadczenia było sprawdzenie stosowalności praw absorpcji światła przez związki chemiczne takich jak widmo absorpcyjne, współczynnik absorpcji, prawo Lamberta-Beera oraz absorbacja. Podczas wykonywania doświadczenia mogłam popełnić błędy, które mogły mieć wpływ na obliczenia. Mogły być one spowodowane: niedokładnym sporządzeniem roztworów, niedokładnością urządzeń pomiarowych (spektrometru), pozostawieniem odcisków palców, na kuwetce miarowej w miejscu przechodzenia wiązki promieniowania, czynnikiem ludzkim.