Les chimistes qui effectuent régulièrement des spectrophotométries calculent la concentration des solutions chimiques à partir des lectures de l’absorbance de la lumière. Le calcul qu’ils utilisent est basé sur l’une des équations les plus simples en science, connue sous le nom de loi Beer-Lambert, ou parfois simplement la loi de Beer. La loi de la bière dit que l’absorbance de la lumière, A, d’une solution est égale au produit d’une constante, e, la largeur de l’échantillon, b, et la concentration de l’échantillon, c. Mathématiquement, cela s’écrit A = ebc. La concentration dans cette équation est exprimée en unités de moles chimiques par litre de solution, autrement connu sous le nom de molarité.
Notez la valeur d’absorbance (A) de la solution pour laquelle vous calculez la molarité. L’absorbance d’une solution est définie comme le logarithme de base 10 de l’inverse de son facteur de transmission. Le facteur de transmission d’un échantillon est le rapport entre la quantité de lumière qui sort d’un échantillon et la quantité qui y entre. Ainsi, si un échantillon absorbe 80 % de la lumière qui y pénètre, sa transmission serait de 0,20 et son absorbance serait logarithme (1/0,20) = 0,699.
Diviser la valeur d’absorbance par la longueur du trajet (b) de la cellule échantillon contenant la solution. Cette valeur sera exprimée en centimètres et correspondra à la distance effective parcourue par la lumière à travers l’échantillon. Une longueur de parcours commune est d’un centimètre, ce qui signifie que l’échantillon est conservé dans un récipient carré d’une largeur interne d’un centimètre. Pour une longueur de chemin d’un centimètre (cm), vous diviseriez 0,699 par 1 cm pour obtenir 0,699 cm^^-1.
Divisez la valeur que vous venez d’obtenir par l’absorptivité molaire (e) du produit chimique particulier dans votre solution. L’absorptivité molaire est une constante pour un produit chimique donné dans un solvant spécifique et aura des unités de litres par mole centimètre. Les laboratoires obtiennent cette constante par l’expérimentation, en mesurant l’absorbance de différentes concentrations du produit chimique en solution. Essentiellement, l’absorptivité molaire vous indique la quantité de lumière qu’une solution du produit chimique absorbera par unité de concentration (mole) et par unité de longueur de trajet (cm). Le résultat de ce calcul final est la concentration de la solution (c), en unités de molarité. Si votre valeur e était de 20 litres/mole cm, vous diviseriez 0,699 par 20 pour obtenir une concentration de 0,035 moles par litre.
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