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Chemiker verwenden häufig ein Instrument, das als UV-VIS-Spektrometer oder UV-VIS-Spektrometer bekannt ist, um die Menge an UV- und sichtbarer Strahlung zu messen, die von Verbindungen absorbiert wird. Die Menge an ultravioletter oder sichtbarer Strahlung, die von einer Verbindung absorbiert wird, hängt von drei Faktoren ab: der Konzentration c der Probe; die Weglänge l des Probenhalters, die die Entfernung bestimmt, über die Probe und Strahlung interagieren; und der molare Absorptionskoeffizient e, der manchmal als molarer Extinktionskoeffizient bezeichnet wird. Die Gleichung wird als A = ecl angegeben und ist als Beer'sches Gesetz bekannt. Die Gleichung enthält somit vier Variablen, und um eine der vier zu bestimmen, sind bekannte Werte für drei erforderlich.
Berechnungen
Bestimmen Sie die Extinktion für die Verbindung bei der gewünschten Wellenlänge. Diese Information kann aus dem Absorptionsspektrum extrahiert werden, das von jedem Standard-UV-Vis-Instrument erzeugt wird. Die Spektren werden normalerweise als Extinktion gegen Wellenlänge in Nanometern aufgetragen. Im Allgemeinen gibt das Auftreten von "Peaks" im Spektrum die interessierenden Wellenlängen an.
Berechnen Sie die Konzentration der Probe in Mol pro Liter, Mol / L, auch bekannt als Molarität, M. Die allgemeine Gleichung für Molarität lautet
M = (Gramm Probe) / (Molekulargewicht der Verbindung) / Liter Lösung.
Beispielsweise würde eine Probe, die 0,10 Gramm Tetraphenylcyclopentadienon mit einem Molekulargewicht von 384 Gramm pro Mol enthält, gelöst und in Methanol auf ein Endvolumen von 1,00 Liter verdünnt, eine Molarität von:
M = (0,10 g) / (384 g / mol) / (1,00 l) = 0,00026 mol / l.
Bestimmen Sie die Weglänge durch den Probenhalter. In den meisten Fällen ist dies 1,0 cm. Andere Weglängen sind möglich, insbesondere bei Probenhaltern für gasförmige Proben. Viele Spektroskopiker geben die Weglänge zusammen mit den Probeninformationen über das Absorptionsspektrum an.
Berechnen Sie den molaren Absorptionskoeffizienten nach der Gleichung A = ecl, wobei A die Extinktion, c die Konzentration in Mol pro Liter und l die Weglänge in Zentimetern ist. Gelöst nach e wird diese Gleichung zu e = A / (cl). In Fortsetzung des Beispiels von Schritt 2 zeigt Tetraphenylcyclopentadienon zwei Maxima in seinem Absorptionsspektrum: 343 nm und 512 nm. Wenn die Weglänge 1,0 cm betrug und die Extinktion bei 343 0,89 betrug, dann
e (343) = A / (cl) = 0,89 / (0,00026 · 1,0) = 3423
Und für die Extinktion von 0,35 bei 512 nm,
e (512) = 0,35 / (0,00026 · 1,0) = 1346.