Chemie se systémem Vernier

Náměty na experimenty vycházejí z knihy Chemistry with 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