Vad är Beers lag?
När ljus går genom en färgad lösning absorberas en del av det. Med Beers lag beräknar du den här absorptionen:
A = ε · l · c
- A är absorbansen, ett tal utan enhet
- ε är en konstant som visar hur bra ämnet absorberar ljus. Den beror på ämnet och våglängden
- l är ljusvägens längd, den sträcka ljuset går genom lösningen. Den är lika med kyvettens tjocklek
- c är lösningens koncentration
Transmittans är den andel ljus i procent som går igenom lösningen. När absorbansen ökar minskar transmittansen, men inte linjärt:
| Absorbans | Transmittans |
|---|---|
| 0 | 100% |
| 0.3 | ungefär 50% |
| 1 | 10% |
| 2 | 1% |
Varje gång absorbansen ökar med 1 minskar det genomsläppta ljuset 10 gånger. Det är absorbansen, inte transmittansen, som är direkt proportionell mot koncentrationen.
Varför ser lösningar färgade ut?
En lösning absorberar ljus med vissa våglängder och släpper igenom resten. Färgen du ser är det genomsläppta ljusets färg.
| Lösning | Färg du ser | Absorberat ljus | Våglängd i simulatorn |
|---|---|---|---|
| Kaliumpermanganat | lila | grönt | 540 nm |
| Kaliumdikromat | orange | blått | 450 nm |
| Kaliumkromat | gul | violett | 430 nm |
Natriumkloridlösning är färglös eftersom den inte absorberar synligt ljus.
Var används lagen?
På labbet använder du en kolorimeter för att mäta absorbansen hos flera lösningar med känd koncentration och rita en graf. Sedan mäter du absorbansen hos en okänd lösning och läser av dess koncentration i grafen. Lagen fungerar bra för utspädda lösningar. I mycket koncentrerade lösningar kan det linjära sambandet gå förlorat.
Mät ljusabsorbans i appen Nalukh chem
Ändra koncentration, tjocklek och våglängd och mät absorbansen. Simulatorn ingår när du har full tillgång. Appen är gratis att ladda ner, och 2 kapitel och 5 simulatorer är öppna utan registrering.
Hur använder du simulatorn?
- Välj ett ämne i raden på den nedre panelen. Bläddra i raden för att se alla 8 ämnen.
- Använd reglaget Koncentration för att ställa in koncentrationen. Den övre gränsen är 100–400 mM beroende på ämnet. 1 mM är 0.001 mol/l.
- Använd reglaget Tjocklek för att ändra kyvettens tjocklek från 0.50 till 2.00 cm.
- Välj våglängd. Med Anpassad ställs lasern in på den våglängd som ämnet absorberar bäst. Med Fri ändrar du den med ett reglage från 380 till 700 nm.
- Läs av mätvärdet på panelen uppe till höger: Transmittans visas i procent och Absorbans som ett tal.
Uppgifter att prova i simulatorn
- Läs av värdet Absorbans vid standardinställningarna. Ändra koncentrationen till 200 mM och läs av igen. Ändra den sedan till 100 mM och ställ in tjockleken på 2.00 cm. Svar: 0.325, 0.650 och 0.650 igen.
- Upprepa samma steg med Transmittans. Svar: Det går från 47.3% till 22.4%. Absorbansen fördubblades, men transmittansen sjönk inte till exakt hälften.
- Välj kaliumpermanganat vid 100 mM. Läs av transmittansen med Anpassad. Välj sedan Fri och ställ in 650 nm. Svar: Det går från 5.0% till ungefär 98%, eftersom rött ljus går genom den här lösningen nästan utan att absorberas.
- Ändra koncentrationen av natriumklorid. Svar: Vid alla koncentrationer är transmittansen 100.0%.
