Bartosz Wasilewski

Spektrofotometryczne wyznaczanie stałej dysocjacji błękitu bromotymolowego

Przygotowaliśmy siedem roztworów błękitu bromotymolowego o określonym pH. W tym celu użyliśmy roztworu wyjściowego o stężeniu - 3,205 ^. 10^-4 M.

Numer roztworu	Objętość wyjściowego roztworu błękitu bromotymolowego [cm^3]	Objętość roztworów buforowych [cm^3]	Wartość pH rozworów buforowych	Końcowe stężenie błękitu bromotymolowego [M]
1	2	8	2	6,41E-05
2	1	9	4,8	3,21E-05
3	1	9	5,9	3,21E-05
4	1	9	6,9	3,21E-05
5	1	9	7,6	3,21E-05
6	1	9	8,6	3,21E-05
7	1	9	10	3,21E-05

Korzystając ze spektrofotometru zmierzyliśmy absorbancję siedmiu przygotowanych roztworów w zakresie długości fal 400 - 700 nm i wyznaczyliśmy molowe współczynniki ekstynkcji korzystając ze wzoru:

Otrzymane wyniki zestawiliśmy w tabeli:

Długość fali		Numer roztworu
				1	2	3	4	5	6	7
400	A	0,88	0,434	0,39	0,343	0,291	0,294	0,33
	ε	13783,68	13595,72	12217,36	10745,01	9116,03	9210,01	10337,76
410	A	0,985	0,481	0,416	0,321	0,257	0,259	0,291
	ε	15428,33	15068,07	13031,85	10055,82	8050,92	8113,58	9116,03
420	A	1,062	0,515	0,429	0,282	0,207	0,209	0,234
	ε	16634,40	16133,18	13439,09	8834,09	6484,60	6547,25	7330,41
430	A	0,984	0,416	0,314	0,126	0,044	0,043	0,064
	ε	15412,66	13031,85	9836,54	3947,15	1378,37	1347,04	2004,90
440	A	0,972	0,41	0,303	0,097	0,015	0,013	0,031
	ε	15224,71	12843,89	9491,95	3038,68	469,90	407,25	971,12
450	A	0,914	0,385	0,238	0,086	0,007	0,006	0,022
	ε	14316,24	12060,72	7455,72	2694,08	219,29	187,96	689,18
460	A	0,819	0,343	0,254	0,083	0,014	0,013	0,03
	ε	12828,22	10745,01	7956,94	2600,10	438,57	407,25	939,80
470	A	0,695	0,287	0,217	0,087	0,03	0,03	0,048
	ε	10885,98	8990,72	6797,86	2725,41	939,80	939,80	1503,67
480	A	0,56	0,227	0,178	0,096	0,053	0,054	0,074
	ε	8771,44	7111,13	5576,13	3007,35	1660,31	1691,63	2318,17
490	A	0,427	0,167	0,142	0,112	0,082	0,085	0,107
	ε	6688,22	5231,53	4448,37	3508,57	2568,78	2662,76	3351,94
500	A	0,307	0,115	0,112	0,135	0,119	0,124	0,149
	ε	4808,63	3602,55	3508,57	4229,08	3727,86	3884,49	4667,66
510	A	0,21	0,073	0,091	0,166	0,161	0,167	0,196
	ε	3289,29	2286,84	2850,72	5200,21	5043,58	5231,53	6140,00
520	A	0,13	0,037	0,077	0,207	0,212	0,221	0,253
	ε	2036,23	1159,08	2412,14	6484,60	6641,23	6923,17	7925,62
530	A	0,069	0,011	0,072	0,257	0,272	0,283	0,32
	ε	1080,77	344,59	2255,51	8050,92	8520,82	8865,41	10024,50
540	A	0,025	-0,007	0,075	0,319	0,344	0,357	0,4
	ε	391,58	-219,29	2349,49	9993,17	10776,33	11183,58	12530,62
550	A	-0,001	-0,018	0,085	0,389	0,422	0,436	0,486
	ε	-15,66	-563,88	2662,76	12186,03	13219,81	13658,38	15224,71
560	A	-0,021	-0,025	0,1	0,469	0,51	0,528	0,585
	ε	-328,93	-783,16	3132,66	14692,15	15976,54	16540,42	18326,03
570	A	-0,095	-0,028	0,121	0,557	0,607	0,627	0,692
	ε	-1488,01	-877,14	3790,51	17448,89	19015,22	19641,75	21677,98
580	A	-0,45	-0,029	0,142	0,646	0,704	0,727	0,8
	ε	-7048,47	-908,47	4448,37	20236,95	22053,89	22774,40	25061,24
590	A	-0,04	-0,029	0,167	0,744	0,809	0,835	0,917
	ε	-626,53	-908,47	5231,53	23306,96	25343,18	26157,67	28726,45
600	A	-0,042	-0,029	0,193	0,846	0,92	0,949	1,04
	ε	-657,86	-908,47	6046,02	26502,26	28820,43	29728,90	32579,62
610	A	-0,043	-0,027	0,213	0,921	1,001	1,032	1,13
	ε	-673,52	-845,82	6672,56	28851,76	31357,88	32329,00	35399,01
620	A	-0,043	-0,027	0,215	0,929	1,009	1,041	1,139
	ε	-673,52	-845,82	6735,21	29102,37	31608,49	32610,94	35680,95
630	A	-0,042	-0,028	0,19	0,832	0,904	0,933	1,022
	ε	-657,86	-877,14	5952,05	26063,69	28319,21	29227,68	32015,74
640	A	-0,042	-0,03	0,142	0,647	0,704	0,727	0,794
	ε	-657,86	-939,80	4448,37	20268,28	22053,89	22774,40	24873,28
650	A	-0,041	-0,032	0,086	0,434	0,474	0,491	0,543
	ε	-642,19	-1002,45	2694,08	13595,72	14848,79	15381,34	17010,32
660	A	-0,041	-0,035	0,039	0,252	0,277	0,289	0,323
	ε	-642,19	-1096,43	1221,74	7894,29	8677,46	9053,37	10118,48
670	A	-0,04	-0,035	0,007	0,129	0,144	0,151	0,175
	ε	-626,53	-1096,43	219,29	4041,13	4511,02	4730,31	5482,15
680	A	-0,039	-0,036	-0,012	0,052	0,061	0,066	0,082
	ε	-610,87	-1127,76	-375,92	1628,98	1910,92	2067,55	2568,78
690	A	-0,039	-0,036	-0,023	0,007	0,013	0,017	0,028
	ε	-610,87	-1127,76	-720,51	219,29	407,25	532,55	877,14
700	A	-0,038	-0,036	-0,029	-0,015	-0,011	-0,008	0,009
	ε	-595,20	-1127,76	-908,47	-469,90	-344,59	-250,61	281,94

Wykres zależności dziesiętnego molowego współczynnika absorpcji od długości fali:

Punkt izozbestyczny występuje dla długości fali równej 505 nm. Współczynnik molowy dla tej długości fali wynosi ~ 5000 [dm^3.mol^-1.cm^-1].

Obliczamy wartości stałych dysocjacji błękitu bromotymolowego korzystając z wartości dziesiętnych molowych współczynników absorpcji dla długości fali 540 nm.

Wyznaczamy wartości ε_HA i ε _{A -} dla roztworów o pH = 2 i pH = 10:

Dla pH = 2:

A = 0,025

C = 6,41^.10^-5 M

Dla pH = 10:

A=0,4

C = 3,205^.10^-5 M

Obliczamy wartości stałej dysocjacji błękitu bromotymolowego korzystając ze wzoru:

Dla roztworu o pH = 5,9 :

ε_HA = 391,58; ε _{A -} = 12530,62; ε dla roztworu o pH =5,9 wynosi 2349,49.

Obliczamy wartości K_c
dla pozostałych roztworów i otrzymujemy :

1. 2,39^.10^-7

2. 4,79^.10^-7

3. 1,48^.10^-7

4. 1,99^.10^-8

Dla roztworu o pH = 4,8 pomijamy obliczanie stałej dysocjacji ze względu na to, iż absorpcja ma wartość ujemną co spowodowałoby większy błąd przy obliczaniu stałej.

Dla długości fali 420 - 430 nm obserwujemy na wykresie załamania spowodowane najprawdopodobniej wadą urządzenia.

A - absorbancja

l - grubość warstwy roztworu - 0,996 cm

C- stężenie błękitu bromotymolowego

---