Apa itu, diagram energi molekuler dan olahraga

Itu transmitansi Optik adalah hasil bagi antara intensitas cahaya yang muncul dan insiden intensitas cahaya pada sampel larutan tembus cahaya yang telah diterangi dengan cahaya monokromatik.

Proses fisik bagian cahaya melalui sampel disebut transmisi bercahaya dan transmitansi Ini adalah ukuran transmisi cahaya. Transmitansi adalah nilai penting untuk menentukan konsentrasi sampel yang umumnya dilarutkan dalam pelarut seperti air atau alkohol, antara lain.

Gambar 1. Perakitan untuk Pengukuran Transmitansi. Sumber: f. Zapata.

Elektro-fotometer mengukur arus sebanding dengan intensitas cahaya yang mempengaruhi permukaannya. Untuk menghitung transmitansi, sinyal intensitas yang sesuai dengan pelarut saja secara umum diukur dan hasil ini dicatat sebagai Io.

Kemudian sampel yang dilarutkan dalam pelarut dengan kondisi pencahayaan yang sama dan sinyal yang diukur oleh elektro-fotometer dilambangkan karena dilambangkan sebagai yo, Kemudian transmitansi dihitung sesuai dengan rumus berikut:

T = i / isalah satu

Perlu dicatat bahwa transmitansi adalah jumlah tanpa dimensi, karena merupakan ukuran intensitas cahaya sampel sehubungan dengan intensitas transmisi pelarut.

[TOC]

Apa itu transmitansi?

Penyerapan cahaya dalam suatu media

Saat cahaya melewati sampel, bagian dari energi cahaya diserap oleh molekul. Transmitansi adalah ukuran makroskopis dari fenomena yang terjadi pada tingkat molekuler atau atom.

Cahaya adalah gelombang elektromagnetik, energi yang diangkutnya berada di medan listrik dan magnet gelombang. Bidang berosilasi ini berinteraksi dengan molekul zat.

Itu dapat melayani Anda: Rutherford Atomic Model: History, Experiments, Postulate

Energi yang mengangkut gelombang tergantung pada frekuensinya. Cahaya monokromatik hanya memiliki satu frekuensi, sedangkan cahaya putih memiliki rentang atau spektrum frekuensi.

Semua frekuensi perjalanan gelombang elektromagnetik dalam ruang hampa pada kecepatan yang sama dengan 300.000 km/s. Jika kami menunjukkan oleh C Pada kecepatan cahaya dalam ruang hampa, hubungan antara frekuensi F dan panjang gelombang λ adalah:

C = λ⋅f

Sebagai C Itu adalah konstanta pada setiap frekuensi sesuai dengan panjang gelombang masing -masing.

Untuk mengukur transmitansi suatu zat, daerah spektrum elektromagnetik yang terlihat (380 nm pada 780 nm), daerah ultraviolet (180 hingga 380 nm) dan yang digunakan (780 nm hingga 5600 nm) digunakan 

Kecepatan propagasi cahaya dalam media material tergantung pada frekuensinya dan kurang dari C. Ini menjelaskan dispersi dalam prisma yang dengannya frekuensi yang membentuk cahaya putih dapat dipisahkan. 

Teori molekuler penyerapan cahaya 

Atom dan molekul memiliki tingkat energi yang diukur. Pada suhu kamar, molekul berada pada tingkat energi terendah.

Foton adalah partikel kuantum yang terkait dengan gelombang elektromagnetik. Energi foton juga dikuantisasi, yaitu foton frekuensi F Itu memiliki energi yang diberikan oleh:

E = H⋅f

Di mana H Itu adalah konstanta Planck yang nilainya 6.62 × 10^-34 j⋅s.

Cahaya monokromatik adalah sinar foton frekuensi dan energi yang diberikan.

Molekul menyerap foton ketika energinya bertepatan dengan perbedaan yang diperlukan untuk membawa molekul ke tingkat energi yang lebih tinggi.

Transisi energi dengan penyerapan foton dalam molekul dapat dari beberapa jenis:

Dapat melayani Anda: mesin sangkar tupai

1- Transisi elektronik, ketika elektron orbital molekuler beralih ke orbital energi yang lebih besar. Transisi ini biasanya terjadi dalam rentang yang terlihat dan ultraviolet dan merupakan yang paling penting.

2- Transisi getaran, energi ikatan molekuler juga dikuantisasi dan ketika foton dari daerah inframerah diserap molekul yang ditularkan ke keadaan energi getaran yang lebih tinggi.

3- Transisi rotasi, saat penyerapan foton mengarah ke molekul ke keadaan rotasi energi yang lebih besar.

Diagram Energi Molekuler

Transisi ini lebih dipahami dengan diagram energi molekuler yang ditunjukkan pada Gambar 2:

Gambar 2. Diagram Energi Molekuler. Sumber: f. Zapata.

Dalam diagram garis horizontal mewakili tingkat energi molekuler yang berbeda. Jalur E0 adalah tingkat energi mendasar atau lebih rendah. Level E1 dan E2 adalah tingkat energi yang lebih besar. Level E0, E1, E2 sesuai dengan keadaan elektronik molekul.

Sub -level 1, 2, 3, 4 dalam setiap level elektronik sesuai dengan keadaan getaran yang berbeda yang sesuai dengan setiap level elektronik. Masing -masing level ini memiliki subdivisi terbaik yang tidak ditunjukkan yang sesuai dengan keadaan rotasi yang terkait dengan setiap tingkat getaran.

Diagram menunjukkan panah vertikal yang mewakili energi foton dalam rentang inframerah, terlihat dan ultraviolet. Seperti yang dapat dilihat, foton inframerah tidak memiliki energi yang cukup untuk mempromosikan transisi elektronik, sebaliknya radiasi yang terlihat dan ultraviolet ya.

Ketika foton insiden balok monokromatik bertepatan dalam energi (atau frekuensi) dengan perbedaan energi antara keadaan energi molekuler, maka penyerapan foton terjadi.

Dapat melayani Anda: skala termometrik

Faktor tergantung pada transmitansi

Menurut apa yang dikatakan di bagian sebelumnya, transmitansi kemudian akan tergantung pada beberapa faktor di antaranya dapat kami beri nama:

1- Frekuensi sampel menyala.

2- Jenis molekul yang ingin Anda analisis.

3- Konsentrasi larutan.

4- Panjang jalan yang ditempa melalui sinar cahaya.

Data eksperimental menunjukkan transmisi itu T berkurang secara eksponensial dengan konsentrasi C Dan dengan panjangnya L dari jalur optik:

T = 10^-A⋅c⋅l

Di ekspresi sebelumnya ke Itu adalah konstanta yang tergantung pada frekuensi dan jenis zat.

Olahraga diselesaikan

Latihan 1

Sampel pola suatu zat tertentu memiliki konsentrasi 150 mikromol per liter (μM). Saat transmitansi Anda dengan 525 nm diukur, transmitansi 0 0 diperoleh.4. 

Sampel lain dari zat yang sama, tetapi konsentrasi yang tidak diketahui memiliki transmitansi 0.5, bila diukur pada frekuensi yang sama dan dengan ketebalan optik yang sama. 

Hitung konsentrasi sampel kedua.

Menjawab

Transmittance T meluruh secara eksponensial dengan konsentrasi C:

T = 10^-B⋅l

Jika Anda mengambil logaritma kesetaraan sebelumnya, ia tetap:

log t = -b⋅c

Memisahkan anggota untuk anggota kesetaraan sebelumnya yang diterapkan pada setiap sampel dan membersihkan konsentrasi yang tidak diketahui tetap:

C2 = C1⋅ (Log T2 / Log T1)

C2 = 150μm⋅ (log 0.5 / log 0.4) = 150μm⋅ (-0.3010 / -0.3979) = 113.5μm

Referensi

1. Atkins, hlm. 1999. Kimia Fisik. Edisi Omega. 460-462.
2. Petunjuk. Transmitansi dan absorbansi. Dipulihkan dari: Kimia.LAGUIA2000.com
3. Toksikologi lingkungan. Transmitansi, absorbansi dan hukum Lambert. Pulih dari: repositori.Inovasi.adalah
4. Fisika Petualangan. Absorbansi dan transmitansi. Pulih dari: rpfisica.Blogspot.com
5. Sistophotometry. Pulih dari: chem.Librettexts.org
6. Toksikologi lingkungan. Transmitansi, absorbansi dan hukum Lambert. Pulih dari: repositori.Inovasi.adalah
7. Wikipedia. Transmitansi. Pulih dari: wikipedia.com
8. Wikipedia. Spektrofotometri. Pulih dari: wikipedia.com