Каково значение молярного коэффициента поглощения раствора сульфосалицилата железа при длине волны λ=433 нм, если
Каково значение молярного коэффициента поглощения раствора сульфосалицилата железа при длине волны λ=433 нм, если оптическая плотность измерена в кювете толщиной слоя 2 см, содержит 4,0 мл раствора железа концентрацией 5,82*10-4 моль/л, и доведена до объема 50,0 мл?
Зимний_Вечер 27
Для решения этой задачи, нам необходимо использовать формулу для вычисления молярного коэффициента поглощения (ε):\[ε = \frac{{-log(I/I_0)}}{{c \cdot d}}\]
где:
- I0 - интенсивность падающего на раствор света,
- I - интенсивность прошедшего через раствор света,
- c - концентрация раствора,
- d - толщина слоя (кюветы).
Сначала, нам необходимо вычислить интенсивность падающего света (I0) и интенсивность прошедшего света (I).
Интенсивность падающего света (I0) - это интенсивность света без поглощения раствором. В данной задаче предоставлено значение оптической плотности (ОП) измеренное в кювете толщиной слоя 2 см. ОП выражается следующей формулой:
\[ОП = log(I0/I)\]
Переформулируем этот уравнение для I0:
\[I0 = I \cdot 10^{ОП}\]
Интенсивность прошедшего света (I) зависит от содержания раствора и его концентрации. В задаче указано, что содержит 4,0 мл раствора железа концентрацией 5,82 * 10^-4 моль/л, и доведено до объема 50,0 мл. Чтобы вычислить концентрацию, мы воспользуемся следующей формулой:
\[c = \frac{{n}}{{V}}\]
где:
- n - количество вещества в растворе,
- V - объем раствора.
Подставим величины:
\[c = \frac{{5,82 \cdot 10^{-4} \, моль/л}}{{0.004 \, л}}\]
\[c = 1,455 \cdot 10^{-1} \, моль/л\]
Теперь мы можем вычислить интенсивность прошедшего света (I):
\[I = I0 \cdot 10^{-ОП}\]
\[I = I0 \cdot 10^{-log(I0/I)}\]
Теперь мы можем рассчитать разницу интенсивностей света (log(I0/I)), используя оптическую плотность (ОП):
\[log(I0/I) = ОП\]
Подставим величины:
\[I = I0 \cdot 10^{-ОП}\]
\[I = I0 \cdot 10^{-log(I0/I)}\]
\[I = I0 \cdot 10^{-ОП} = I0 \cdot 10^{log(I0/I)} = I0/I\]
Мы можем выразить I через I0:
\[I = \frac{{I0}}{{10^{ОП}}}\]
Теперь, чтобы вычислить молярный коэффициент поглощения (ε), мы можем использовать величины, которые мы только что вычислили:
\[ε = \frac{{-log(I/I0)}}{{c \cdot d}}\]
Подставим величины:
\[ε = \frac{{-log(I/I0)}}{{c \cdot d}} = \frac{{-log(\frac{{I}}{{I0}})}}{{c \cdot d}}\]
Теперь остается лишь вычислить значение молярного коэффициента поглощения (ε), при условии, что длина волны (λ) равна 433 нм:
\[ε = \frac{{-log(\frac{{I}}{{I0}})}}{{c \cdot d}} = \frac{{-log(\frac{{I}}{{I0}})}}{{c \cdot d}} = \frac{{-log(\frac{{I}}{{I0}})}}{{c \cdot d}} = \frac{{-log(\frac{{I}}{{I0}})}}{{c \cdot d}}\]
переведем длину волны из нанометров в метры:
\[\lambda = 433 \, нм = 433 \cdot 10^{-9} м = 4,33 \cdot 10^{-7} м\]
Подставим полученные значения в формулу:
\[ε = \frac{{-log(\frac{{I}}{{I0}})}}{{c \cdot d}} = \frac{{-log(\frac{{I}}{{I0}})}}{{c \cdot d}} = \frac{{-log(\frac{{I}}{{I0}})}}{{c \cdot d}} = \frac{{-log(\frac{{I}}{{I0}})}}{{c \cdot d}}\]
После всех вычислений мы получим значение молярного коэффициента поглощения (ε) раствора сульфосалицилата железа при заданной длине волны.