KWALIFIKACJA CHM4 - CZERWIEC 2022

PYTANIE NR 6.
Absorbancja barwnego roztworu o stężeniu 0,0004 mol/dm3, zmierzona w kuwecie o grubości 1 cm wynosi 0,30. Korzystając z zamieszczonego wzoru, oblicz wartość molowego współczynnika absorpcji £.
Ilustracja przedstawia wzór matematyczny związany z absorpcją światła przez roztwór.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Wzór: A=εlc.
ε=A/(lc)=0,30/(1·0,0004)=750 dm3/(mol·cm).
Podstawiono: l=1 cm, c w mol/dm3. Wynik ma jednostkę dm3/(mol·cm), bo A jest bezwymiarowa. To typowe zadanie ze spektrofotometrii UV-Vis, gdzie ε opisuje zdolność pochłaniania światła przez związek przy danej długości fali.

Pełne wyjaśnienie:

W spektrofotometrii (np. UV-Vis) zależność między absorbancją roztworu a jego stężeniem opisuje prawo Lamberta‑Beera:

A = ε · l · c

gdzie: A to absorbancja (wielkość bezwymiarowa), ε to molowy współczynnik absorpcji, l to droga optyczna (grubość kuwety), a c to stężenie molowe.

W zadaniu podano: A = 0,30; l = 1 cm; c = 0,0004 mol/dm3. Szukamy ε, więc przekształcamy wzór:

ε = A / (l · c)

Podstawienie liczb:

  • l · c = 1 cm · 0,0004 mol/dm3 = 0,0004 (mol·cm)/dm3
  • ε = 0,30 / 0,0004 = 750

Jednostki: ponieważ A nie ma jednostki, a w mianowniku stoi (cm · mol/dm3), to ε ma jednostkę dm3/(mol·cm). Dlatego poprawna wartość to 750 dm3/(mol·cm).

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne:

  • 800 – taki wynik mógłby się pojawić po niedokładnym dzieleniu lub zaokrąglaniu "na oko".
  • 500 – typowy błąd wynika z pomylenia stężenia 0,0004 z 0,0006 albo z niepoprawnego przekształcenia wzoru.
  • 450 – często jest skutkiem pominięcia części danych lub błędu w zapisie dziesiętnym (np. użycia 0,000666...).

W praktyce ε jest stałą zależną od substancji i długości fali, dlatego w zadaniach egzaminacyjnych kluczowe jest poprawne użycie wzoru i konsekwentne trzymanie jednostek.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Prawo Lamberta-Beera opisuje zależność: A = ε·l·c, gdzie A to absorbancja, ε to molowy współczynnik absorpcji, l to droga optyczna (np. grubość kuwety), a c to stężenie. Dzięki temu można liczyć ε lub stężenie na podstawie pomiaru UV-Vis.
Najpierw przekształć wzór do postaci ε = A/(l·c). Następnie podstaw dane z zadania, pilnując jednostek (c zwykle w mol/dm3, l w cm). Wynik ε ma jednostkę dm3/(mol·cm), bo absorbancja A jest bezwymiarowa.
Absorbancja jest logarytmem stosunku natężeń promieniowania (np. A = log(I0/I)), więc jest wielkością bezwymiarową. To powoduje, że jednostki "przechodzą" na ε: musi ono zrównoważyć jednostki drogi optycznej i stężenia.
Najczęściej spotkasz jednostkę dm3/(mol·cm) (równoważnie: L/(mol·cm)), gdy stężenie jest w mol/dm3, a droga optyczna w cm. Jeśli zmienisz jednostki l lub c, jednostka ε odpowiednio się zmieni.
Nie warto "pomijać", tylko świadomie podstawiać l=1. Na egzaminie łatwo o błąd, gdy w innym zadaniu l wynosi np. 0,5 cm lub 2 cm. Zapisanie pełnego wzoru i podstawień ogranicza pomyłki rachunkowe.
Typowe pomyłki to przesunięcie przecinka o złą liczbę miejsc (np. potraktowanie 0,0004 jak 0,004), zaokrąglanie bez kontroli oraz "zgubienie zera". Pomaga zapis w notacji naukowej: 0,0004 = 4×10^-4.
Możesz oszacować: jeśli c=4×10^-4, to 1/c = 2500. Potem 0,30×2500 ≈ 750. Takie szybkie przybliżenie pozwala wykryć błędy rzędu wielkości (np. 75 lub 7500) jeszcze przed wyborem odpowiedzi.
ε wyznacza się, gdy badana substancja jest nowa lub nie ma danych literaturowych dla danej długości fali, albo gdy weryfikuje się parametry metody. W rutynowej analizie częściej wyznacza się stężenie z krzywej wzorcowej, a ε traktuje jako stałą.
ε zależy od rodzaju związku (chromoforu) i długości fali pomiaru. Wpływać mogą też warunki chemiczne (pH, forma jonowa, kompleksowanie) oraz rozpuszczalnik. Dlatego w opisie metody zawsze podaje się długość fali i warunki przygotowania próbki.
Utrwal wzór A=εlc, jednostki oraz typowe przekształcenia (liczenie ε i c). Ćwicz rachunki na liczbach typu 4×10^-4 i kontrolę rzędu wielkości. Dodatkowo powtórz różnicę między transmitancją i absorbancją oraz zasady doboru kuwety.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 57% zdających egzamin. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że wzór: A=εlc.ε=A/(lc)=0,30/(1·0,0004)=750 dm3/(mol·cm).Podstawiono: l=1 cm, c w mol/dm3.

Źródła:

  • IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Gold Book): "Beer–Lambert law" – https://goldbook.iupac.org/terms/view/B00626 (dostęp: 2026-02-18)
  • Chem LibreTexts: "The Beer-Lambert Law" – https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Analytical_Chemistry/Instrumental_Analysis_(LibreTexts)/10%3A_UV-Visible_Spectroscopy/10.02%3A_The_Beer-Lambert_Law (dostęp: 2026-02-18)
  • NIST Chemistry WebBook/Reference (opis podstaw spektroskopii UV-Vis i wielkości absorbancji; strona referencyjna) – https://webbook.nist.gov/chemistry/ (dostęp: 2026-02-18)

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z podstaw spektrofotometrii UV-Vis (prawo Lamberta-Beera, definicje A, T)
  • Ćwiczenia rachunkowe z przekształcania wzorów i pracy na liczbach w notacji naukowej
  • Instrukcje laboratoriów analitycznych dotyczące pracy z kuwetami i doboru długości fali

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego