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Calcolo della concentrazione di un composto tramite la legge di Beer
Esercizio sul calcolo della concentrazione di un composto tramite la legge di Beer
Un composto di massa molare 298,17 g/mol viene disciolto in un matraccio tarato da 5,0 mL.
1,00 mL di tale soluzione viene successivamente diluito a 10,0 mL in un matraccio tarato. L'assorbanza misurata a 340 nm è di 0,427.
Sapendo che la lunghezza della cuvetta è di 1,0 cm e che l'assorbività molare del campione è pari a 6130 L/(mol∙cm), si determini:
1) la concentrazione (in mol/L) del campione nella cuvetta.
2) la concentrazione (in mol/L) del campione nel matraccio tarato da 5,0 mL.
3) i mg di campione presenti nei 5,0 mL di soluzione.
Svolgimento
1) Per il calcolo della concentrazione (in mol/L) del campione nella cuvetta applichiamo la legge di lambert-Beer:
A = ε ∙ l ∙ C
in cui:
A = assorbanza (grandezza adimensionale)
ε = coefficiente di assorbimento molare [L/(mol∙cm)]
l = cammino ottico (cm)
C = molarità della soluzione (mol/L)
Nel nostro caso:
A = 0,427
ε = 6130 L/(mol∙cm)
l = 1,0 cm
C = ?
Ricaviamo C dall'equazione di Lambert-Beer e sostituiamo i dati a nostra disposizone:
C = A / (ε ∙ l) = 0,427 / (6130 ∙ 1,0) = 6,97 ∙ 10-5 mol/L
2) Ora dobbiamo risalire alla concentrazione del campione nel matraccio da 5,0 mL.
In 1,0 ml prelevato la concentrazione è 10 volte maggiore rispetto a quella presente nei 10,0 mL (infatti la diluizione è di 1 : 10). Pertanto nel mL prelevato (e quindi nel matraccio da 5,0 mL) la concentrazione della soluzione è:
6,97 ∙ 10-5 ∙ 10 = 6,97 ∙ 10-4 mol/L
Alternativamente si poteva applicare la formula della diluizione:
Mi ∙ Vi = Mf ∙ Vf
Ovvero:
Mi ∙ 1,0 = 6,97 ∙ 10-5 ∙ 10
da cui:
Mi = 6,97 ∙ 10-4 mol/L
3) Calcoliamo infine i mg di campione presenti nei 5,0 mL di soluzione.
Calcoliamo inizialmante il numero di moli di campione:
n = M ∙ V = 6,97 ∙ 10-4 ∙ 5 ∙ 10-3 = 3,485 ∙ 10-6 mol
E quindi i grammi moltiplicando il numero di moli per il valore della massa molare:
g = n ∙ MM = 3,485 ∙ 10-6 ∙ 298,17 = 1,04 ∙ 10-3 g = 1,04 mg
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