题目
氯霉素(M为323.15)的水溶液在278nm处有吸收峰。设用纯品配制100ml含有2.00mg的溶液,以1.00cm厚的吸收池在278nm处测的透光率为24.3%。试计算氯霉素在该波长下的E和varepsilon。
氯霉素($M$为323.15)的水溶液在278nm处有吸收峰。设用纯品配制100ml含有2.00mg的溶液,以1.00cm厚的吸收池在278nm处测的透光率为24.3%。试计算氯霉素在该波长下的$E$和$\varepsilon$。
题目解答
答案
根据题意,吸光度 $ A = -\log(0.243) \approx 0.614 $。
溶液质量浓度为:
\[
\rho = \frac{2.00 \times 10^{-3} \, \text{g}}{0.1 \, \text{L}} = 0.02 \, \text{g/L}
\]
比吸光度 $ E $ 为:
\[
E = \frac{A}{\rho L} = \frac{0.614}{0.02 \times 1.00} = 30.7 \, \text{L/(g·cm)}
\]
摩尔吸光系数 $ \varepsilon $ 为:
\[
\varepsilon = E \times M = 30.7 \times 323.15 \approx 9.92 \times 10^3 \, \text{L/(mol·cm)}
\]
最终结果:
\[
E \approx 30.7 \, \text{L/(g·cm)}, \quad \varepsilon \approx 9.92 \times 10^3 \, \text{L/(mol·cm)}
\]
解析
本题主要考查分光光度法中比吸光度 $E$ 和摩尔吸光系数 $\varepsilon$ 的计算,解题的关键在于先根据透光率求出吸光度,再计算溶液的质量浓度,最后利用相关公式分别计算 $E$ 和 $\varepsilon$。
- 计算吸光度 $A$:
- 已知吸光度 $A$ 与透光率 $T$ 的关系为 $A = -\log T$。
- 题目中给出透光率 $T = 24.3\%=0.243$,将其代入公式可得:
- $A = -\log(0.243)$,通过计算$-\log(0.243)\approx 0.614$。
- 计算溶液的质量浓度 $\rho$:
- 质量浓度的计算公式为 $\rho=\frac{m}{V}$,其中 $m$ 为溶质的质量,$V$ 为溶液的体积。
- 已知溶质氯霉素的质量 $m = 2.00mg = 2.00\times10^{-3}g$,溶液体积 $V = 100ml = 0.1L$。
- 将 $m$ 和 $V$ 的值代入公式可得:
- $\rho=\frac{2.00\times 10^{-3}g}{0.1L}=0.02g/L$。
- 计算比吸光度 $E$:
- 比吸光度 $E$ 的计算公式为 $E=\frac{A}{\rho L}$,其中 $A$ 为吸光度,$\rho$ 为质量浓度,$L$ 为吸收池厚度。
- 已知 $A = 0.614$,$\rho = 0.02g/L$,$L = 1.00cm$。
- 将这些值代入公式可得:
- $E=\frac{0.614}{0.02\times1.00}=30.7L/(g\cdot cm)$。
- 计算摩尔吸光系数 $\varepsilon$:
- 摩尔吸光系数 $\varepsilon$ 与比吸光度 $E$ 的关系为 $\varepsilon = E\times M$,其中 $M$ 为溶质的摩尔质量。
- 已知 $E = 30.7L/(g\cdot cm)$,$M = 323.15g/mol$。
- 将 $E$ 和 $M$ 的值代入公式可得:
- $\varepsilon=30.7\times323.15 = 9920.705L/(mol\cdot cm)\approx9.92\times 10^{3}L/(mol\cdot cm)$。