बीयर-लैंबर्ट के कानून में यह शामिल है, अनुप्रयोगों और अभ्यासों को हल किया गया

बीयर-लैंबर्ट का नियम (बीर-ब्यूगर) वह है जो एक या कई रासायनिक प्रजातियों के विद्युत चुम्बकीय विकिरण के अवशोषण से संबंधित है, इसकी एकाग्रता और दूरी जो कि प्रकाश-कण-फोटॉन इंटरैक्शन में यात्रा करती है। यह कानून एक में दो कानूनों को एक साथ लाता है.

बाउगुएर का नियम (हालांकि मान्यता हेनरिक लैम्बर्ट पर अधिक गिर गई है), स्थापित करता है कि एक नमूना अधिक विकिरण को अवशोषित करेगा जब शोषक या भौतिक माध्यम के आयाम अधिक होते हैं; विशेष रूप से, इसकी मोटाई, जो दूरी है एल प्रवेश करते और छोड़ते समय प्रकाश से गुजरता है.

ऊपरी छवि में मोनोक्रोमैटिक विकिरण का अवशोषण दिखाया गया है; यह एक एकल तरंग दैर्ध्य, λ के अनुरूप है। शोषक माध्यम एक ऑप्टिकल सेल के अंदर होता है, जिसकी मोटाई होती है एल, और इसमें एक एकाग्रता के साथ रासायनिक प्रजातियां होती हैं ग.

प्रकाश की किरण में एक प्रारंभिक और अंतिम तीव्रता होती है, जिसे प्रतीक I के साथ नामित किया जाता है₀ मैं और क्रमशः। ध्यान दें कि अवशोषित माध्यम के साथ बातचीत करने के बाद, मैं उससे कम हूं₀, जो दर्शाता है कि विकिरण अवशोषण था। वे जितने पुराने हैं ग और एल, छोटे मैं के बारे में हो जाएगा₀; अर्थात्, अधिक अवशोषण और कम होगा संचरण.

सूची

• 1 बीयर-लैंबर्ट का नियम क्या है??
  • 1.1 अवशोषण और संप्रेषण
  • 1.2 ग्राफिक्स
• 2 आवेदन
• 3 व्यायाम हल किए
  • ३.१ व्यायाम १
  • ३.२ व्यायाम २
• 4 संदर्भ

बीयर-लैंबर्ट का नियम क्या है??

ऊपरी छवि पूरी तरह से इस कानून को शामिल करती है। एक नमूने में विकिरण का अवशोषण बढ़ता है या इसके आधार पर तेजी से घटता है ग या एल. कानून को पूरी तरह और सरलता से समझने के लिए, इसके गणितीय पहलुओं को रेखांकित करना आवश्यक है.

जैसा कि अभी बताया गया है, मैं₀ और मैं क्रमशः प्रकाश से पहले और बाद में मोनोक्रोमैटिक प्रकाश किरण की तीव्रता हैं। कुछ ग्रंथ पी प्रतीकों का उपयोग करना पसंद करते हैं₀ और पी, जो विकिरण की ऊर्जा के लिए और उसकी तीव्रता के लिए नहीं है। यहां, गहनता का उपयोग करके स्पष्टीकरण जारी रहेगा.

इस कानून के समीकरण को रैखिक बनाने के लिए, लघुगणक लागू किया जाना चाहिए, आम तौर पर आधार 10:

लॉग (I)₀/ I) = εlग

शब्द (मैं₀/ I) इंगित करता है कि अवशोषण द्वारा उत्पादित विकिरण की तीव्रता कितनी कम हो जाती है। लैम्बर्ट का नियम केवल एल ('sl) को मानता है, जबकि बीर का कानून एल को अनदेखा करता है, लेकिन स्थानों को ग इसके बजाय (εग)। बेहतर समीकरण दोनों कानूनों का मिलन है, और इसलिए यह बीयर-लैंबर्ट के कानून के लिए सामान्य गणितीय अभिव्यक्ति है.

अवशोषण और संप्रेषण

शोषक शब्द लॉग (I) द्वारा परिभाषित किया गया है₀/ I)। इस प्रकार, समीकरण इस प्रकार व्यक्त किया जाता है:

A = εlग

जहां Where विलुप्त होने का गुणांक या दाढ़ शोषक है, जो एक निश्चित तरंग दैर्ध्य पर एक स्थिर है.

ध्यान दें कि अगर शोषक माध्यम की मोटाई स्थिर रखी जाती है, तो the की तरह, अवशोषक ए केवल एकाग्रता पर निर्भर करेगा ग, शोषक प्रजातियों की। इसके अलावा, यह एक रैखिक समीकरण है, y = mx, जहां और ए है, और एक्स यह वह जगह है ग.

जैसे-जैसे अवशोषण बढ़ता है, संप्रेषण कम होता जाता है; यानी अवशोषण के बाद कितना विकिरण प्रसारित होता है। इसलिए वे उलटे हैं। हाँ मैं₀/ मैं अवशोषण की डिग्री को इंगित करता है, I / I₀ संप्रेषण के बराबर है। यह जानकर:

मैं / मैं₀ = टी

(मैं₀/ I) = 1 / T

लॉग (I)₀/ I) = लॉग (1 / T)

लेकिन, लॉग (I)₀/ I) अवशोषण के बराबर भी है। तो ए और टी के बीच संबंध है:

ए = लॉग (1 / टी)

और लघुगणक के गुणों को लागू करना और यह जानना कि लॉग 1 0 के बराबर है:

A = -LogT

आमतौर पर संप्रेषण प्रतिशत में व्यक्त किए जाते हैं:

% T = I / I₀∙ 100

ग्राफिक

जैसा कि पहले कहा गया है, समीकरण एक रैखिक कार्य के अनुरूप हैं; इसलिए, यह उम्मीद की जाती है कि जब प्लॉट किया जाएगा तो वे एक सीधी रेखा देंगे.

ध्यान दें कि ऊपर की छवि बनाते समय आपके पास एक पंक्ति है जब ए के खिलाफ साजिश रचते हैं ग, और लॉग लाइन के ग्राफ के खिलाफ इसी लाइन के दाईं ओर ग. एक में सकारात्मक ढलान है, और दूसरा नकारात्मक है; अधिक से अधिक अवशोषण, कम संप्रेषण है.

इस रैखिकता के लिए धन्यवाद, शोषक रासायनिक प्रजातियों (क्रोमोफोरस) की एकाग्रता को निर्धारित करना संभव है यदि यह जाना जाता है कि वे कितना विकिरण अवशोषित करते हैं (ए), या कितना विकिरण प्रसारित होता है (लॉगटी)। जब यह रैखिकता नहीं देखी जाती है, तो बीयर-लैम्बर्ट के नियम से इसे विचलन, सकारात्मक या नकारात्मक कहा जाता है.

अनुप्रयोगों

सामान्य शब्दों में, इस कानून के सबसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में से कुछ नीचे दिए गए हैं:

-यदि कोई रासायनिक प्रजाति रंग प्रस्तुत करती है, तो उसे वर्णमिति तकनीकों द्वारा विश्लेषित किया जाना एक अनुकरणीय उम्मीदवार है। ये बीयर-लैंबर्ट के कानून पर आधारित हैं, और स्पेक्ट्रोफोटोमीटर के साथ प्राप्त अवशोषण के अनुसार विश्लेषण की एकाग्रता को निर्धारित करने की अनुमति देता है.

-यह अंशांकन घटता का निर्माण करने की अनुमति देता है, जिसके नमूने के मैट्रिक्स प्रभाव को ध्यान में रखते हुए, ब्याज की प्रजातियों की एकाग्रता निर्धारित की जाती है.

-यह व्यापक रूप से प्रोटीन का विश्लेषण करने के लिए उपयोग किया जाता है, क्योंकि कई अमीनो एसिड विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के पराबैंगनी क्षेत्र में महत्वपूर्ण अवशोषण पेश करते हैं.

-रासायनिक प्रतिक्रियाओं या आणविक घटनाएं जो रंग में परिवर्तन को दर्शाती हैं, एक या अधिक तरंग दैर्ध्य पर अवशोषण मूल्यों के माध्यम से विश्लेषण किया जा सकता है।.

-बहुभिन्नरूपी विश्लेषण का उपयोग करके, क्रोमोफोर के जटिल मिश्रण का विश्लेषण किया जा सकता है। इस तरह सभी एनालिटिक्स की एकाग्रता निर्धारित की जा सकती है, और इसके अलावा, मिश्रणों को वर्गीकृत करें और उन्हें एक दूसरे से अलग करें; उदाहरण के लिए, त्यागें यदि दो समान खनिज एक ही महाद्वीप या विशिष्ट देश से आते हैं.

हल किए गए अभ्यास

व्यायाम 1

एक समाधान का अवशोषण क्या है जिसमें 640 एनएम के तरंग दैर्ध्य पर 30% का संचरण होता है?

इसे हल करने के लिए, यह अवशोषण और संप्रेषण की परिभाषाओं का सहारा लेने के लिए पर्याप्त है.

% T = 30

टी = (30/100) = 0.3

और यह जानते हुए कि A = -LogT, गणना प्रत्यक्ष है:

A = -Log 0.3 = 0.5228

ध्यान दें कि इसकी कोई इकाई नहीं है.

व्यायाम २

यदि पिछले अभ्यास के विघटन में एक डब्ल्यू प्रजाति शामिल है, जिसका सांद्रण 2.30 the 10 है^-4 एम, और यह मानते हुए कि सेल की मोटाई 2 सेमी है: 8% का संप्रेषण प्राप्त करने के लिए इसकी एकाग्रता क्या होनी चाहिए?

आप इस समीकरण के साथ सीधे हल कर सकते हैं:

-लोगटी = εlग

लेकिन, ε का मूल्य अज्ञात है। इसलिए, इसकी गणना उपरोक्त आंकड़ों के साथ की जानी चाहिए, और यह माना जाता है कि यह सांद्रता की एक विस्तृत श्रृंखला पर स्थिर रहता है:

og = -लोगटी / एलग

= (-Log 0.3) / (2 सेमी x 2.3 0.3 10^-4 एम)

= 1136.52 एम^-1∙ सेमी^-1

और अब, आप गणना के साथ% T = 8 के साथ आगे बढ़ सकते हैं:

ग = -LogT / Tl

= (-Log 0.08) / (1136.52 M)^-1∙ सेमी^-1  x 2 सेमी)

= 4.82 4. 10^-4 एम

इसलिए, प्रजाति डब्ल्यू के लिए उनकी सांद्रता (4.82 / 2.3) को दोगुना करना, उनके संप्रेषण के प्रतिशत को 30 से 8% तक कम करना है.

संदर्भ

1. डे, आर।, और अंडरवुड, ए। (1965). मात्रात्मक विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान. (पाँचवा संस्करण)। PEARSON प्रेंटिस हॉल, पी 469-474.
2. स्कोग डी.ए., वेस्ट डी.एम. (1986)। वाद्य विश्लेषण (दूसरा संस्करण)। Interamericana।, मैक्सिको.
3. सोडरबर्ग टी। (18 अगस्त 2014)। द बीयर-लैंबर्ट लॉ। रसायन शास्त्र LibreTexts। से लिया गया: chem.libretexts.org
4. क्लार्क जे (मई 2016)। द बीयर-लैंबर्ट लॉ। से लिया गया: chemguide.co.uk
5. Colorimetric Analysis: बीयर का नियम या स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक विश्लेषण। से लिया गया: chem.ucla.edu
6. डॉ। जे.एम. फर्नांडीज arelvarez (एन.डी.)। विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान: हल की गई समस्याओं का मैनुअल। [PDF]। से लिया गया: dadun.unav.edu