Extinktion: Lösung

Ergebnisse

1. Mittels Spektralfotometer wird die Transmission mit 30% ermittelt.
   Berechne a) Absorptionsgrad und b) die Extinktion.
   a) Der Absorptionsgrad beträgt 0,7, vgl. Formel (4).
   b) Die Extinktion beträgt 0,523.
2. Wie groß wäre die Extinktion bei einer Absorption von 30%?
   Bei einer Absorption von 30% wäre die Extinktion 0,155.
3. Das Ergebnis einer Extinktionsbestimmung wird mit "E = -0,313" angegeben. Warum kann dieser Wert nicht richtig sein?
   Ein negativer Wert macht keinen Sinn, da die möglichen Extinktionswerte im Bereich zwischen 0 und 2 liegen.
4. In welchem Verhältnis ändert sich die Extinktion bei einer Verdopplung der Konzentration der untersuchten Lösung?
   Da Extinktion und Konzentration zueinander proportional sind, verdoppelt sich auch die Extinktion, wenn die Konzentration verdoppelt wird.
5. Berechne den Anteil des Lichts, den eine mit dem Fotometer untersuchte Probe durchlässt bzw. absorbiert, wenn als Extinktionen E = 1,0 und E = 2,0 gemessen werden.
   Gesucht wird die Transmission T (Anteil des Lichts, den die Probe durchlässt) sowie die Absorption A (Anteil des Lichts, den die Probe absorbiert). Die Wertepaare können entweder der Extinktionstabelle entnommen oder berechnet werden. Die Berechnung von T und A erfolgt über Formel (5b, umgestellt nach T über |10^x) und ergibt:
   E = 1A = 90%; T = 10% und E = 2A = 99%; T = 1% .
6. Die Extinktion einer Eichlösung mit der Konzentration c = 0,1 mol/L wird bei 650nm mit 0,313 bestimmt. Eine Vergleichsprobe mit der gleichen Chemikalie unbekannter Konzentration zeigte bei gleicher Wellenlänge eine Extinktion von 0,12. Berechne die Konzentration.
   Die Konzentration der Vergleichsprobe muss c = 0,038 mol/L betragen, vgl. Formel (7).
7. Skizziere und begründe jeweils ein mögliches Absorptionsspektrum für eine blaue bzw. gelbe Flüssigkeit.
   In den Spektren liegt die max. Absorption der Probe im Wellenlängenbereich ihrer Komplementärfarbe, also der Lichtfarbe, die im Farbkreis der Probenfarbe gegenüberliegt. Das Absorptionsspektrum für die blaue Flüssigkeit sollte demnach eine max. Absorption bei gelbem Licht zeigen, d. h. im Wellenlängenbereich von 580 - 600 nm, die gelbe Probe bei 435 - 450 nm, vgl. Bestimmung der idealen Wellenlänge.
8. Bestimme die Extinktionskoeffizienten von Kupfer anhand der a) Extinktionsgeraden Bild oben rechts bzw. b) B8 im Buch, S. 484.
   c) Die Extinktion einer Cu-Probe unbekannter Konzentration wurde mit 0,123 bestimmt. Berechne die Konzentration.
   Der Extinktionskoeffizient ist die Steigung der Extinktionsgeraden. Diese kann nach Ablesen des Wertepaares (max. Extinktion, Konzentration) über Gleichung (6) errechnet werden.
   a) Bild oben rechts (abgelesen): E_max = 0,6 bei ß = 800 mg/L ergibt gemäß (6) ε = 0,00075 L/mg bzw. 0,75 L/g,
   b) B8 im Buch, S. 484: ε = 60 L/mol.
   c) Die Cu-Konzentration in der Vergleichsprobe muss (mit ε aus Bild oben rechts) ß = 164 mg/L betragen, vgl. Formel (7), bzw. c = 0,0026 mol/L (= 2,6 mmol/L).

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