Какова концентрация раствора камфоры в этиловом спирте, если его удельное вращение для желтых лучей натрия составляет 52,4° см3/(г∙дм) и оно поворачивает плоскость поляризации в трубке длиной 1,9 дм на 34,5°?
Пошаговый ответ:
Описание: Для определения концентрации раствора камфоры в этиловом спирте на основе данных удельного вращения и длины трубки используется закон Бугера-Ламберта.
Закон Бугера-Ламберта устанавливает пропорциональную зависимость между оптической плотностью раствора и его концентрацией. Оптическая плотность рассчитывается по формуле:
[ D = k cdot c cdot l ]
где:
D — оптическая плотность,
k — постоянная, зависящая от растворителя и вещества,
c — концентрация раствора,
l — длина трубки.
Для данной задачи, удельное вращение для желтых лучей натрия составляет 52,4° см3/(г∙дм), а плоскость поляризации поворачивается на 34,5° в трубке длиной 1,9 дм.
Таким образом, оптическая плотность (D) равна ( D = 52,4° cdot 1,9 cdot 34,5° ).
Теперь, чтобы найти концентрацию (c), мы делим оптическую плотность (D) на постоянную (k) и длину трубки (l):
[ c = frac{D}{k cdot l} ]
Процесс определения постоянной k исходит за рамки данной задачи, поэтому мы будем считать, что значение постоянной уже известно.
Пример использования: Концентрация раствора камфоры в этиловом спирте составляет 0,036 г/дм³. Каково будет удельное вращение для желтых лучей натрия и насколько градусов поворачивается плоскость поляризации в трубке длиной 2,5 дм?
Совет: Для лучшего понимания концепции оптической плотности и концентрации растворов, рекомендуется ознакомиться с функцией удельного вращения и законом Бугера-Ламберта.
Упражнение: Раствор аспирина в этиловом спирте имеет оптическую плотность 0,042. Длина трубки составляет 2,8 дм. Подсчитайте концентрацию раствора, если известно, что удельное вращение для желтых лучей натрия составляет 54,6° см³/(г∙дм).