Analytische Chemie: Photometrie und das Lambert-Bersche Gesetz

Einleitung

• Einführung in die Verwendung von Küvetten in der analytischen Chemie.
• Küvetten werden in der Photometrie genutzt, um die Stoffmengenkonzentration einer Lösung zu bestimmen.

Photometrie

• Analyse im Labor zur Bestimmung der Substanzkonzentration mittels elektromagnetischer Strahlung.
• Lichtintensität wird vor und nach der Durchstrahlung der Substanz gemessen.
• Verwendung von Spektralfotometer zur Messung.

Lambert-Bersches Gesetz

• Kombination aus Lambertschem Gesetz und Berschem Gesetz.
• Lambertsches Gesetz:
  • Schwächung der Strahlungsintensität abhängig von der Weglänge.
  • Lichtabsorption abhängig von der Länge des Behälters (Küvette).
• Bersches Gesetz:
  • Ergänzung um den Einfluss der Konzentration der absorbierenden Substanz.

Experimentelle Demonstration

• Vergleich von Lichtintensitäten durch Lösungen in drei Reagenzgläsern:
  1. Lösung mit bestimmter Konzentration.
  2. Höhere Konzentration als 1.
  3. Gleich hohe Konzentration wie 2, aber breiteres Gefäß.
• Ergebnisse:
  • Höhere Konzentration (2) führt zu schwächerer Lichtintensität als 1.
  • Längere Wegstrecke (3) führt zu schwächerer Lichtintensität als 2.

Anwendung des Lambert-Berschen Gesetzes

• Extinktion:
  • Maß für die Schwächung des Lichts nach Durchquerung eines Mediums.
  • Abhängig von der Wellenlänge des Lichts.
• Berechnung:
  • Dekadischer Logarithmus des Quotienten der Lichtintensitäten.
  • Produkt aus Extinktionskoeffizient, Stoffmengenkonzentration und Schichtdicke.
• Dekadischer Extinktionskoeffizient:
  • Spezifisch für jede Substanz und Wellenlänge.

Praktische Anwendung

• Bestimmung der Konzentration einer Lösung:
  • Einstellen des Spektralfotometers auf die optimale Wellenlänge.
  • Messen der Extinktion mit gefüllter Küvette und einer Küvette mit reinem Lösungsmittel.
  • Berechnung der Konzentration aus gemessener Extinktion und bekanntem Extinktionskoeffizienten.
• Grafische Bestimmung des Extinktionskoeffizienten:
  • Erstellung einer Verdünnungsreihe mit bekannten Konzentrationen.
  • Messung der Extinktion und grafische Darstellung.
  • Steigung der Geraden entspricht dem Extinktionskoeffizienten.
  • Anwendung zur Bestimmung der unbekannten Konzentration.

Fazit

• Verständnis für die Abnahme der Lichtintensität durch höhere Konzentration oder längeren Weg.
• Anwendung des Lambert-Berschen Gesetzes zur Bestimmung unbekannter Konzentrationen.

Zusatz

• Hinweis auf die Lernplattform thesimpleclub.de für weiterführendes Lernen.