Закон о пиве

Многие химические реакции протекают в двух направлениях: прямом и обратном. Со временем прямые и обратные реакции будут происходить с одинаковой скоростью, а концентрация реагентов и продуктов уже не будет меняться. Это известно как химическое равновесие.

При химическом равновесии концентрации каждого компонента связаны друг с другом константой равновесия K, которая представляет собой отношение концентраций продуктов к концентрациям реагентов, каждая из которых приводится в степень их стехиометрических коэффициентов.

Но как определить равновесные концентрации? Один из методов измеряет интенсивность длины волны света, которую продукт поглощает до и после прохождения через образец. Разница интенсивностей называется абсорбцией, и она соответствует количеству поглощающего соединения в образце.

Возможно, вы помните, что электроны в основном находятся в основном в основном состоянии. Когда они поглощают определенное количество энергии, они возбуждаются до более высокого энергетического уровня. Эта энергия соответствует определенной длине волны света. Вы можете найти эту длину волны и измерить поглощение с помощью спектрофотометра, который направляет луч света через образец и измеряет изменение интенсивности на одной или нескольких длинах волн.

Поглощение равно отрицательному логарифму интенсивности ослабленного света по отношению к интенсивности падающего света. Построив графики значений поглощения нескольких растворов с различными известными концентрациями продуктов, мы наблюдаем линейную зависимость между поглощением и концентрацией. Это пример закона Пива.

Закон Бира математически выражается следующим уравнением, где A — поглощение, эпсилон — молярный коэффициент затухания, константа, которая варьируется для каждого соединения, l — длина пути света через образец, а c — концентрация соединения.

Определив линейную функцию для данного соединения на определенной длине волны и длине пути, вы можете использовать данные об поглощении решения в равновесном состоянии для определения равновесной концентрации продукта. Исходя из этого, вы можете рассчитать равновесные концентрации реагентов и рассчитать константу равновесия. В этой лаборатории вы будете готовить растворы изотиоцианата железа (III) и использовать спектрофотометр для определения его поглощения в различных концентрациях.