I Pracownia Fizyczna Temat zadania Pomiar ekstynkcji za pomocą spekola. Symbol zadania O - 6 I. WSTĘP TEORETYCZNY. Widma pasmowe, charakterystyczne dla drobin, różnią się bardzo wyraźnie od widm charakteryzujących atomy. W widmie pasmowym widzimy bardzo charakterystyczne pasma, które przy użyciu większej dyspersji można rozczepić na poszczególne linie. Natężenie pasma rośnie w miarę zbliżania się do jego głowicy, które może leżeć w kierunku fal bądź krótszych, bądź dłuższych, przy czym zagęszczenie ma inny charakter niż zagęszczenie linii u granicy serii widmowej; w tym ostatnim przypadku odstępy poszczególnych linii maleją do zera, u głowicy zaś pasma mamy zawsze skończone odstępy pomiędzy liniami, tego rodzaju charakter mają pasma w dziedzinie widzialnej; niekiedy rozstępy pomiędzy liniami są tak duże, że struktura pasmowa zaciera się i widzimy tylko dużą liczbę linii; taki stan rzeczy występuje w widmie drobiny wodoru. W bliskiej podczerwieni, przy odpowiednim, niezbyt silnym pobudzeniu, obserwujemy prawidłowe ciągi linii ułożonych w charakterystyczny sposób; linie te tworzą tak zwane widmo oscylacyjno-rotacyjne. Wreszcie w dalekiej podczerwieni obserwujemy wykazujące najprostszą budowę - tak zwane widmo rotacyjne; dla drobin dwuatomowych widmo to składa się z szeregu równoległych linii. Wszystkie pasma należące do jednego systemu pasm odpowiadają jednakowemu skokowi energii elektronowej. Położenie danego pasma w systemie określone jest przez skok energii oscylacyjnej; zaś położenie poszczególnych linii w danym paśmie zależy od zmian energii rotacyjnej. Energia elektronu drobiny określona jest podobnie jak dla atomów, przez cztery liczby kwantowe. Pierwsza z nich - n to liczba kwantowa główna, druga - l to liczba kwantowa poboczna, charakteryzująca moment pędu elektronu, ale w drobinie dwuatomowej mamy wyróżnioną oś - kierunek prostej łączącej jądra. Wobec tego występuje przestrzenne skwantowanie, a więc inaczej mówiąc precesja toru elektronowego dookoła tej osi, przy czym rzut momentu pędu elektronu na wspomnianą oś jest również skwantowany. Pomiędzy atomami działają siły wiązanie, wskutek czego posiadają one wzajemną energię potencjalną U, będącą funkcją odległości atomów r. U = U( r )
(…)
…×ε
(5)
λ
gdzie : c - stężenie molowe substancji
ελ - molowy współczynnik absorpcji
E
ε λ = ln 0 λ
E kλ nazywa się często współczynnikiem ekstynkcji. Z równań (3) i (5)
Wielkość
wynika zależność :
Eλ = ελ× L
c×
(6)
Wartość ekstynkcji, tak jak i współczynnika absorpcji, zależy od długości fali. Zależność ta,
czyli tzw. widma absorpcyjne jest cechą charakterystyczną substancji absorbującej…
… i wyznaczanie współczynnika ekstynkcji badanych roztworów,
przy długości fali λ ≈ 530 nm odpowiadającej wyznaczonemu maksimum absorpcji
c [mol/l]
0,0001
0,000075
0,00005
0,000025
0,00001
0,000005
ε
A ⋅ m2
mol
E [µA]
1,9
1,2
0,73
0,42
0,23
0,19
ελ
19095,48
16884,42
14673,37
16080,4
23115,58
38190,95
Zależność współczynnika ekstyncji od stężenia molowego roztworu
λ
40000
35000
30000
25000
20000
15000
10000
5000
c [mol/l]
0
0
0,00001 0,00002 0,00003 0,00004 0,00005 0,00006 0,00007 0,00008 0,00009 0,0001
Miarą tego, jak silna jest badana współzależność (wpół. ekstynkcji od stężenia molowego)
jest współczynnik korelacji liniowej r.
n
r=
∑
i= 1
n
∑
i= 1
( c i − c) ⋅ (ε i − ε )
n
( c i − c) ⋅ ∑ (ε i − ε )
2
2
i= 1
= 0,56
3) Określenie nieznanego stężenia roztworu :
Eλ = 0,135 µA
λ = 530 nm
ε = 21340,03…
… i
odle-głość ich będzie równa r , to dla małych wartości r - r 0 możemy przyjąć, że działa
pomiędzy nimi siła sprężystości f , proporcjonalna do zmiany i dążącą do przywrócenia
równowagi :
f = - k× r - r 0)
(
r − r0
ρ =
r0
Jeśli założymy :
to energia potencjalna tych sił sprężystych równa jest :
U=
k ⋅ r02 ⋅ ρ 2
2
Stosują wzory mechaniki kwantowej możemy zapisać równanie falowe odpowiadające
k ⋅ r02 2…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)