Chương Phương pháp phổ hấp thụ phân tử 2.1 Sự hình thành phổ phân tử 2.1.1 Sự hấp thụ bxđt hình thành loại phổ hấp thụ phân tử Năng lượng phân tử lưu giữ coi tống lượng lưu trữ ba dạng: - Quay Dao động Điện tử E thấp + hν = Ecao -6 -9 Phân tử tồn trạng thái kích thích khoảng thời gian ngắn (10 -10 s) quay trở lại trạng thái 2.1.1 Sự hấp thụ bxđt hình thành loại phổ hấp thụ phân tử Điện tử Dao động Quay 2.1.1 Sự hấp thụ bxđt hình thành loại phổ hấp thụ phân tử Năng lượng (Trạng thái kích thích) (Trạng thái bản) Quá trình phát xạ (Emission) trình phân tử chuyển trạng thái lượng tử cao sang thấp thoát photon Quá trình hấp thụ (Absorption) trình phân tử chuyển từ trạng thái lượng tử thấp sang cao hấp thụ photon 2.1.1 Sự hấp thụ bxđt hình thành loại phổ hấp thụ phân tử Sự thay đổi trạng thái lượng tử phân tử dẫn đến biến thiên lượng ΔE phân từ tuân theo định luật Planck ΔE = Ecao – E thấp = hν (2-1) Do lượng phân tử lưu giữ ba dạng: quay, dao động điện tử nên: ΔE = ΔEquay + ΔEdao động+ ΔEđiện tử (2-2) 2.1.1 Sự hấp thụ bxđt hình thành loại phổ hấp thụ phân tử Sự dịch chuyển điện tử trạng thái lượng lượng tử nguyên tử tạo phát xạ photon 2.1.2 Phổ hấp thụ Phổ hấp thụ: mô tả mối quan hệ độ hấp thụ A bước sóng λ 2.1.2 Phổ hấp thụ Phổ hấp thụ: mô tả mối quan hệ Phần trăm truyền quang %T số sóng 2.1.2 Phổ hấp thụ Độ truyền quang Độ truyền quang T: (2-3) Bởi vậy, T thay đổi từ 0-1 Phần trăm truyền quang, đơn giản 100T%, thay đổi tương ứng từ 0-100% 10 2.1.2 Phổ hấp thụ Độ hấp thụ A định nghĩa: A = log = –logT   (2-4) Nếu ánh sáng không bị hấp thụ, I = Io A = Nếu 90% ánh sáng bị hấp thụ, 10% truyền quang, A = Nếu có 1% ánh sáng truyền quang, A = (Độ hấp thụ A đơi cịn gọi mật độ quang – optical density) 48 2.5 Thiết bị quang phổ hấp thụ phân tử 2.5.3 Cuvet đựng mẫu Các loại cuvet đựng mẫu 49 2.5 Thiết bị quang phổ hấp thụ phân tử 2.5.3 Detector Các tính chất chuyển đổi tín hiệu xạ điện từ: - Phản hồi nhanh chóng với với xạ mang lượng thấp miền bước sóng rộng - Tạo tín hiệu điện để dễ dàng khuếch đại có độ nhiễu thấp - Tín hiệu tạo đầu dị tỉ lệ thuận với cường độ tín hiệu đầu vào 2.5 Thiết bị quang phổ hấp thụ phân tử 50 2.5.3 Detector ống quang (phototubes) làm việc miền từ 150-1000 nm Mặt lõm catot phủ lớp vật liệu quang điện Số electron đẩy từ bề mặt quang điện tỉ lệ thuận với xạ tia tới công bề mặt Với điện áp khoảng 90V, electron tới anot cho dòng tỉ lệ thuận với cường Ống quang phụ kiện độ tia tới 2.6 Một số ứng dụng phương pháp đo quang 51 2.6.1 Phân tích chất hỗn hợp Câu hỏi: Độ hấp thụ A dd X Y nguyên chất hỗn hợp (X+Y) với cuvet có bề dày b= 1,00cm bước sóng λ= 420nm 505nm có giá trị : 2.6 Một số ứng dụng phương pháp đo quang 52 2.6.1 Phân tích chất hỗn hợp Giải 2.6 Một số ứng dụng phương pháp đo quang 53 2.6.2 Xác định thành phần phức chất dung dịch phương pháp dãy đồng phân tử gam (phương pháp biến thiên liên tục_Continuous Variation) P + nX ⇋ PXn 2.6 Một số ứng dụng phương pháp đo quang 54 2.6.1 Xác định thành phần phức chất dung dịch phương pháp dãy đồng phân tử gam (phương pháp biến thiên liên tục_Continuous Variation) P + nX ⇋ PXn 2.6 Một số ứng dụng phương pháp đo quang 55 2.6.2 Xác định thành phần phức chất dung dịch phương pháp dãy đồng phân tử gam (phương pháp biến thiên liên tục_Continuous Variation) 2.6 Một số ứng dụng phương pháp đo quang 56 2.6.2 Xác định thành phần phức chất dung dịch phương pháp dãy đồng phân tử gam (phương pháp biến thiên liên tục_Continuous Variation) 57 2.6 Một số ứng dụng phương pháp đo quang 2.6.1 Xác định thành phần phức chất dung dịch phương pháp dãy đồng phân tử gam (phương pháp biến thiên liên tục_Continuous Variation) Các điều lưu ý sử dụng phương pháp biến thiên liên tục: - Đảm bảo tính đắn định luật Lambert-Beer - Giữ lực ion không đổi pH ổn định (có thể sử dụng dung dịch đệm) - Đo nhiều bước sóng tia tới; cực đại hấp thụ xảy phần mol cho bước sóng - Làm thí nghiệm với tổng nồng độ Me + R khác 58 2.6 Một số ứng dụng phương pháp đo quang 2.6.3 Xác định thành phần phức chất dung dịch phương pháp đường cong bão hòa Đường cong bão hòa cho phức 1:1 1;2 Phức 1:2 bền hơn, độ cong gần hệ số tỉ lượng 59 2.7 Bài tập Độ hấp thụ A dung dịch X Y nguyên chất hỗn hợp X+Y với cuvet có bề dày 1,00 cm hai bước sóng 410 nm 510 nm có giá trị bảng Chất X+Y Tính nồng độ X Y hỗn hợp Nồng độ A (tại 410 nm) A(tại 510 nm X -4 2,00×10 M 0,842 0,200 Y -4 3,00×10 M 0,326 1,061 0,630 0,958 (Cx+Cy) 60 2.7 Bài tập ĐS Cx = 8,6×10 –5 ( M); Cy = 2,47×10 –4 ( M) 61 2.7 Bài tập Độ hấp thụ mol đơn axit yếu HInd (K a = 1.42×10 –5 – ) bazơ yếu liên hợp Ind bước sóng 430 570 nm xác định cách đo môi trường axit mạnh bazơ mạnh (ở tồn chất thị – tương ứng dạng HInd Ind ) Kết thu cho bảng đây: –1 –1 ε430 (M cm ) –1 –1 ε570 (M cm ) HInd 6,30×10 Ind - 2,06×10 Một dung dịch (khơng đệm để giữ ổn định pH) có tổng nồng độ chất thị là: 2×10 – mol/l [HInd], [Ind ] độ hấp thụ A430, A570 biết bề dày cuvet b = 1,00 cm –5 7,12×10 9,61×10 M Hãy tính nồng độ 62 2.7 Bài tập – –5 –5 ĐS [Ind ] = 1,12×10 M; [Hind] = 0,88×10 M; A430 = 0,236; A570 = 0,073 –5 –5 A430 = 6,30×10 ×1,00× 0,88×10 + 2,06×10 ×1,00×1,12×10 = 0,236 ... độ gần Cx 2. 3 Các thủ tục thực nghiệm phân tích đo quang 2. 3 .2 Phương pháp thêm tiêu chuẩn Vd: Phân tích vitamin C nước cam 28 2. 3 Các thủ tục thực nghiệm phân tích đo quang 2. 3 .2 Phương pháp... dC khác sai số khác 2. 2.4 Độ xác phép đo độ hấp thụ phép đo nồng độ 23 2. 2.4 Độ xác phép đo độ hấp thụ phép đo nồng độ 24 2. 3 Các thủ tục thực nghiệm phân tích đo quang 25 2. 3.1 Phương pháp đường... 0.7 f(x) = 1.5x + R² = 0.6 0.5 A 0.4 0.3 0 .2 0.1 0 C, mg/l 0.05 0.1 0.15 0 .2 0 .25 0.3 0.35 0.4 0.45 2. 3 Các thủ tục thực nghiệm phân tích đo quang 26 2. 3 .2 Phương pháp tính Chúng ta đo độ hấp thụ