Hogyan tudom kiszámolni az új oldat koncentrációját ppm-ben?

Ha azt akarod, hogy mi oldjuk meg a feladatot, akkor írd le az optikai úthosszt és az azorubin moláris abszorpciós tényezőjét is. Ezek nélkül nem lehet megoldani a feladatot. (Vagy add meg egy ismert koncentrációjú oldat optikai denzitását ugyanazzal a műszerrel mérve.)

Ha ezek az adatok megvannak neked, akkor a következőképp tudod megoldani a feladatot:

Lambert-Beer törvény szerint fényelnyelés = moláris abszorpciós tényező szorozva koncentráció szorozva optikai úthossz. Ebből ki tudod számolni a koncentrációt. Mértékegységekre vigyázz: az optikai úthossz abban a mértékegységben legyen megadva, ami az abszorpciós tényező koncentrációjának a nevezőjében szerepel. Az eredményt mol/literben kapod meg, ha te ppm-mel akarsz számolni, át kell váltanod*.

Ha az ismeretlen oldat eredeti koncentrációja is érdekel:

-Ha kiszámoltad a megmért (100 cm3-re hígított) oldat koncentrációját, akkor azt is tudod, hogy a hígítás előtt mennyi volt (8,333-szor töményebb (100/12))

-Az ismeretlen oldat koncentrációja keverési egyenlet segítségével könnyen meghatározható (ha jól gondolom a keverési egyenlet térfogattal és ppm-mel is működik, javítson ki valaki ha tévednék)

*itt egy online kalkulátor, ha a mol/L->ppm átváltást nem tudnád:

[link]

Egyébként mol/L szorozva moláris tömeg szorozva 1000 = koncentráció ppm-ben.

Ja azt az elején nem mondtad hogy neked oldatsorod van, nem csak egy oldatod. Én abból indultam ki, hogy csak egy van.

De, így van elég adat. Szerintem a következőképp kell megoldani:

-Mivel a moláris abszorpciós tényező és az úthossz nem változnak, a mért fényelnyelés csak a koncentrációtól függ. Amit ténylegesen megmértél, az egy hígított oldat, ennek a fényelnyeléséből számold ki a hígítás előtti értékeket, erre lesz szükség. (A mért fényelnyelést beszorzod a hígított és a hígítás előtti térfogat hányadosával.)

-Miután kiszámoltad a hígítás előtti fényelnyelését mindegyik oldatnak, ebből fel tudsz írni hat egyenletet a következőképp:

10*x + b*100 = (adott oldathoz számolt fényelnyelés)*y

ahol x az ismeretlen oldat ppm-ben kifejezett koncentrációja, b a hozzáadott 100 ppm-es oldat térfogata, y pedig a moláris abszorpciós tényező és az optikai úthossz szorzata.

-Írd fel mind a hat b értékhez az egyenletet a megfelelő fényelnyelést behelyettesítve. y értékét nem ismerjük, de ki tudjuk fejezni. Ehhez válaszd ki az egyik egyenletet ahol b nem nulla, és rendezd át úgy, hogy a jobb oldalon csak y maradjon, a másik oldalon pedig egy kifejezés, amiben van x. (Oszd el az egyenlet mindkét oldalát a mért fényelnyeléssel.)

-Az egyenlet átrendezésével kapott, x-et tartalmazó törtet helyettesítsd vissza a többi egyenlet közül az egyikbe (célszerűen abba, ahol b=0, mert azzal könnyebb lesz számolni).

-Most van egy egyismeretlenes egyenleted. Oldd meg. Az x-re kapott megoldás egyenlő az ismeretlen oldat ppm-ben kifejezett koncentrációjával. (Ennek a meghatározása volt ugye a feladat célja.)

Remélem érthető amit írtam, és meg tudod oldani a feladatot ezek alapján. Nem vagyok vegyész, ezt a megoldást most logikáztam ki, nem vagyok benne teljesen biztos, hogy jó. (Esetleg ha leírod az összes oldathoz a mért fényelnyeléseket, és az x-re kapott megoldásodat, akkor ellenőrizni tudom, hogy jól csináltad-e.)

Nem azt rontottad el, hogy a hígítottból eredeti oldatra a fényelnyelést mindegyik esetben ugyanazzal az arányszámmal számoltad?

Mindegyikre mással kell! Mert ugye a 10 cm3-es oldat 100/10-hez arányban hígul, a 12 cm3-es 100/12-höz arányban, a 14 cm3-es 100/14-hez stb...

Mindenképp írd le mi volt a helyes megoldási stratégia, kíváncsi vagyok. (Gyanítom, hogy ábrázolni kell, egyenest illeszteni rá, és annak az egyenletéből számolni, ez volt a másik ötlet amin gondolkoztam, de ezzel nem jutottam sehova.)

Arra én is gondoltam, hogy ábrázolni kell és egyenes egyenletéből számolni, de nem jöttem rá hogy. Amúgy ha mm papíron ábrázolod, akkor az egyenletet hogy határozd meg? (Van rá képlet, csak elég bonyolult. Excelben sokkal egyszerűbb ábrázolni, nem is értem miért várják el hogy 2021-ben még mm papírral szarakodj.)

A c1 * V1 = c2 * V2 egyenletet az én megoldásom is használta. Ezt gimiben nekem keverési egyenlet néven tanították, de amúgy más megmaradó mennyiségek összeadása (pl impulzusmegmaradás fizikában) is így működik. Az egyenlet általánosan:

m1*c1 + m2*c2 = m3*c3

ahol m1 az első oldat tömege, c1 az első oldat koncentrációja, m2 a második oldat tömege stb. (Tömeg helyett térfogattal is működik. Szigorú értelemben véve a térfogat nem megmaradó mennyiség, de ettől most eltekinthetünk.)

Ha egy oldathoz tiszta oldószert teszel (mint jelen esetben a minták 100 cm3-re hígításánál), akkor c2 nulla, tehát az m2*c2 szorzat eltűnik az egyenletből, így csak m1*c1 = m3*c3 marad. A te gyakvezetőd V betűt használt, mert térfogattal számol és praktikusan a jobboldalon hármas helyett kettes számot.

Miközben ezt a választ írtam, elsőre úgy gondoltam, hogy rossz a megoldás, de utána leesett. Elmagyarázom:

Azért lehet figyelmen kívül hagyni az ismeretlen oldatot, mert mindegyik megmért oldat fényelnyeléséhez pontosan ugyanannyival járul hozzá. Ti az ábrázolásnál az x tengelyre 0, 2, 4, 6, és 8-at írtatok. Ezek a koncentrációk valójában C (ismeretlen), C+2, C+4, C+6, és C+8. Ha valóban 0, 2, 4, 6, és 8 ppm-es oldat fényelnyelését ábrázolnád, akkor y értéke a x=0-ban 0 lenne. A te grafikonodon viszont a tengelymetszet nem 0, mert az ismeretlen koncentrációjú oldat, amihez tettétek az ismerteket, függőlegesen felfelé eltolja a grafikont.

Remélem most már érted.