Chemie se systémem Vernier
11 – Lambertův-Beerův zákon: stanovení koncentrace roztoku
Úvod
Hlavním cílem tohoto experimentu je stanovit neznámou koncentraci roztoku síranu nikelnatého. K řešení úkolu využijete kolorimetr nebo spektrofotometr – v tomto přístroji paprsek světla prochází roztokem a dopadá na detektor za ním. Je třeba použít světlo o takové vlnové délce, která bude v roztoku absorbována. Protože roztok síranu nikelnatého má sytě zelenou barvu, u kolorimetru použijete červenou LED. Pracujete-li se spektrofotometrem, musíte nejprve na základě změřeného spektra roztoku přibližně určit vlnovou délku, při níž je absorbance nejvyšší, a tuto vlnovou délku nastavit pro své měření.
Množství světla, které po průchodu roztokem dopadne na detektor, udávají veličiny absorbance a transmitance. Čím vyšší koncentrace barevné látky v roztoku, tím více světla je při průchodu roztokem pohlceno – a tím menší je transmitance (česky „propustnost“).
Nejprve připravíte pět různých roztoků síranu nikelnatého o známých koncentracích (tzv. standardy). Roztokem naplníte kyvetu umístěnou v kolorimetru či spektrofotometru a měřením zjistíte jeho absorbanci; to zopakujete se všemi standardy. Body, které získáte vynesením hodnot absorbance v závislosti na koncentraci standardu, by měly ležet v jedné přímce – absorbance je přímo úměrná koncentraci. Přímku vzniklou propojením všech těchto bodů nazýváme kalibrační přímka.
Vztah přímé úměrnosti mezi absorbancí roztoku a koncentrací látky je znám jako Lambertův-Beerův zákon.
Poté změříte absorbanci roztoku síranu nikelnatého o neznámé koncentraci. Hodnotu absorbance vynesete do předchozího grafu získaného měřením standardů a na kalibrační přímce najdete odpovídající hodnotu koncentrace. Tuto hodnotu lze vypočítat i pomocí směrnice kalibrační přímky.
Úkoly
- Připravte roztoky NiSO4 o známé koncentraci – standardy.
- Změřte absorbanci každého standardu.
- Najdete závislost mezi absorbancí a koncentrací roztoku.
- Výsledky experimentu využijte ke stanovení neznámé koncentrace roztoku NiSO4
Použité senzory
Anglický podrobný návod
... zpět na přehled námětů | ... více o systému Vernier |