Zakładamy, że wszystkie te zakresy stężeń pozwalają na użycie prawa Lamberta-Beera, a mówi ono, że wartość absorbancji (A) jest proporcjonalna do stężenia molowego (c [mol * l⁻¹]) i grubości warstwy roztworu (l [cm]).
A = ε * c * l (1)
Współczynnikiem proporcjonalności jest tutaj współczynnik absorpcji
(ε [l * mol⁻¹ * cm⁻¹]).
Drugie prawo, z którego skorzystamy, to prawo addytywności absorpcji.
Jeżeli roztwór jest wieloskładnikowy, to jego absorbancja jest sumą absorbancji jego składników.
A = A₁ + A₂ + A₃ + .... Aₙ (2)
A = (ε₁ * c₁ * l₁) + (ε₂ * c₂ * l₂) + .... (εₙ * cₙ * lₙ) (3)
gdy grubość warstwy jest stała:
A = l * (ε₁ * c₁ + ε₂ * c₂ + .... εₙ * cₙ) (4)
- Aby rozwiązać zadanie, w pierwszej kolejności trzeba wyznaczyć współczynniki absorpcji dla każdej z tych soli, korzystamy z prawa Lamberta-Beera - wzór (1).
przy długości fali 410 nm i 675 nm.
- dla K₂Cr₂O₇:
ε₄₁₀ = 1,15 : 0,001 mol * l⁻¹ : 1 cm = 1150 l * mol⁻¹ * cm⁻¹
ε₆₇₅ = 0,11 : 0,001 mol * l⁻¹ : 1 cm = 110 l * mol⁻¹ * cm⁻¹
- dla CuSO₄:
ε'₄₁₀ = 0,15 : 0,05 mol * l⁻¹ : 1 cm = 3 l * mol⁻¹ * cm⁻¹
ε'₆₇₅ = 1,1 : 0,05 mol * l⁻¹ : 1 cm = 22 l * mol⁻¹ * cm⁻¹
- Gdy już mamy współczynniki absorpcji, korzystamy z prawa addytywności absorpcji (4) i tworzymy układ równań.
2,4 = 1 * (1150 * c + 3 * c')
0,65 = 1 * (110 * c + 22 * c')
Rozwiązujemy układ równań:
2,4 = 1150c + 3c'
c' = (0,65 - 110c) : 22
2,4 = 1150c + 3/22 * (0,65 - 110c)
52,8 = 25300c + 1,95 - 330c
50,85 = 24970c
c = 0,002 mol * l⁻¹
c' = (0,65 - 110c) : 22
c' = (0,65 - 110 * 0,002036) : 22
c' = 0,02 mol * l⁻¹
- Nie zapominamy, że otrzymane stężenia to stężenia po rozcieńczeniu, bo w trakcie analizy roztwór rozcieńczono 10-krotnie, dlatego nasze wyliczone stężenia mnożymy przez 10, a następnie liczymy ile moli każdej soli było w odważce.
n = (0,002 * 10 * 0,5) = 0,01 mol
n' = (0,02 * 10 * 0,5) = 0,1 mol
- Znając liczby moli oraz masy molowe związków, możemy obliczyć ich zawartość w próbce.
m(K₂Cr₂O₇) = 294,185 g * mol⁻¹ * 0,01 mol = 2,94 g
m(CuSO₄) = 159,609 g * mol⁻¹ * 0,1 mol = 15,96 g
2,94 + 15,96 = 18,90
%K₂Cr₂O₇ = 2,94 : 18,9 * 100% = 15,6%
%CuSO₄ = 15,96 : 18,9 * 100% = 84,4%
(-_-(-_-)-_-)
