Übungsaufgabe - Lambert-beer'sches Gesetz: Konzentration berechnen | Physik - Grundlagen

Summary

In diesem Video wird das Lambert-Beer-Gesetz erklärt und demonstriert, wie es zur Bestimmung der Konzentration von Farbstoffen in Lösungen verwendet werden kann. Der Fokus liegt auf der Berechnung der Konzentration eines blauen Farbmoleküls, basierend auf der Messung des Absorptionsgrads bei einer Wellenlänge von 580 Nanometern. Die Formel und die Einheiten werden detailliert erläutert, um die Konzentration von 2,2 x 10^-4 mol pro Liter zu ermitteln. Der Videolehrer, Robert der Physiker, bietet zusätzliche Ressourcen und fordert zur Interaktion in den Kommentaren auf.

Takeaways

• 🔬 Das Lambert-Beer-Gesetz ist ein wichtiges Gesetz in der Photometrie, das verwendet wird, um die Konzentration von Stoffen in einer Lösung zu bestimmen.
• 🌐 Die Videoerklärung hilft, das Lambert-Beer-Gesetz zu verstehen und zeigt, wie man die Konzentration von Farbstoffen in einer Flüssigkeit bestimmt.
• 📚 Die Erklärung beginnt mit einem kurzen Überblick über das Gesetz und verweist auf weitere Ressourcen für eine tiefere Erklärung.
• 🧪 Die praktische Anwendung des Gesetzes wird anhand eines Beispiels gezeigt, bei dem die Konzentration eines blauen Farbstoffs in einer Flüssigkeit berechnet wird.
• 📏 Die Berechnung verwendet die Dicke der Probe, den molaren Absorptionskoeffizienten und die gemessene Absorption.
• 🔍 Der molare Absorptionskoeffizient ist ein Maß für die Wechselwirkung zwischen Photonen und dem Farbstoff bei einer bestimmten Wellenlänge.
• 📉 Eine hohe Absorptionszahl (Extension) bedeutet, dass nur wenig Licht durch die Probe übertragen wird, was auf eine hohe Konzentration hindeutet.
• ✅ Die Formel des Lambert-Beer-Gesetzes wird in der Erklärung bereitgestellt und zeigt, wie man die Konzentration aus den gegebenen Werten ableiten kann.
• 📐 Die Berechnung führt zu einer Konzentration von 2,2 x 10^-4 mol pro Liter für den blauen Farbstoff, basierend auf der gemessenen Lichtintensität.
• 🎓 Die Videoerklärung betont die Bedeutung des Lambert-Beer-Gesetzes in der photometrischen Analyse und wie es verwendet wird, um die Konzentration von Stoffen zu bestimmen.

Q & A

Was ist das Lambert-Beer-Gesetz?

Das Lambert-Beer-Gesetz ist ein physikalisches Gesetz, das die Beziehung zwischen der Intensität des durch eine Lösung hindurchgeworfenen Lichtes und der Konzentration der Lösung beschreibt.

Wie wird die Konzentration eines Farbstoffs mit dem Lambert-Beer-Gesetz bestimmt?

Die Konzentration wird durch die Formel A = ε * c * l bestimmt, wobei A die Absorptionsintensität, ε der molare Absorptionskoeffizienten, c die Konzentration des Farbstoffs in mol/Liter und l die Dicke der Lösung in Zentimetern ist.

Was bedeutet die Dicke von 1,25 Zentimeter in diesem Kontext?

Die Dicke von 1,25 Zentimeter bezieht sich auf die Länge des Durchmessers der Lösung, durch die das Licht hindurchgeht und gemessen wird.

Was ist der molare Absorptionskoeffizienten und welche Bedeutung hat er?

Der molare Absorptionskoeffizienten ist eine physikalische Konstante, die die Absorptionsfähigkeit eines Stoffs bei einer bestimmten Wellenlänge angibt. Er wird in Litern pro Zentimetern mal Mol angegeben.

Was ist die Bedeutung der Zahl 7 x 10^3 Liter pro Zentimetern mal Mol in diesem Zusammenhang?

Dieser Wert ist der molare Absorptionskoeffizienten des blauen Moleküls bei einer Wellenlänge von 580 Nanometern, der angibt, wie stark das Moleküle Photonen dieser Wellenlänge absorbiert.

Was ist der Unterschied zwischen Absorptionsintensität und Transmission?

Absorptionsintensität (A) gibt an, wie viel Licht von der Eingangsintensität absorbiert wird, während Transmission die Intensität des Lichtes angibt, das durch die Lösung hindurchgeht.

Wie hoch ist die Transmission bei einer Absorptionsintensität von 1,94?

Bei einer Absorptionsintensität von 1,94 ist die Transmission etwa 1%, da Transmission = 10^(-A) und bei A = 1,94, die Transmission 10^(-1,94) ungefähr 0,01% ist.

Was zeigt eine hohe Absorptionsintensität?

Eine hohe Absorptionsintensität zeigt, dass das Moleküle eine starke Wechselwirkung mit dem Licht hat und somit eine hohe Konzentration in der Lösung vorliegt.

Wie wird die Konzentration aus dem molaren Absorptionskoeffizienten und der Absorptionsintensität berechnet?

Die Konzentration c wird durch die Umkehrung der Formel A = ε * c * l berechnet, also c = A / (ε * l), wobei A die Absorptionsintensität, ε der molare Absorptionskoeffizienten und l die Dicke der Lösung ist.

Was ist das Ergebnis der Konzentrationsberechnung in diesem Beispiel?

Die berechnete Konzentration des blauen Farbstoffs beträgt 2,2 x 10^(-4) mol pro Liter.