▷ Was ist das Beer-Lambert-Gesetz? (Formel und Anwendungen)

Dieser Artikel erklärt, was das Beer-Lambert-Gesetz ist. Sie erfahren also, was das Lambert-Beersche Gesetz sagt, wie seine Formel lautet und wofür dieses chemische Gesetz verwendet wird.

Was ist das Beer-Lambert-Gesetz?

Das Beer-Lambert-Gesetz , auch Beer-Gesetz oder Beer-Lambert-Bouguer-Gesetz genannt, ist eine Regel, die die Beziehung zwischen den Eigenschaften einer Substanz und der Lichtmenge definiert, die von einer Substanz absorbiert wird, wenn ein Lichtstrahl sie kreuzt.

Das Lambert-Beer-Gesetz wurde in verschiedenen Phasen von Pierre Bouguer, Johann Heinrich Lambert und August Beer entdeckt. Am Ende des Artikels wird der Ursprung dieses wissenschaftlichen Gesetzes erläutert.

Formel des Beer-Lambert-Gesetzes

Die Formel des Lambert-Beerschen Gesetzes definiert mathematisch die Beziehung zwischen der absorbierten Lichtmenge und der Konzentration des gelösten Stoffes in der Substanz, der Durchlässigkeit und der Länge der Probe, durch die das Licht geht.

Somit lautet die Formel für das Beer-Lambert-Gesetz wie folgt:

$\displaystyle \frac{I_1}{I_0}=10^{-\alpha\cdot \ell} =10^{-\varepsilon\cdot\ell \cdot c}=10^{-A}[/latex ] Où: <ul style="color:#4fd12f; font-weight: bold;"> <li style="margin-bottom:5px"> <span style="color:#101010;font-weight: normal;">[latex]A“ title=“Rendered by QuickLaTeX.com“ height=“80″ width=“582″ style=“vertical-align: -5px;“></p> <p> ist die Extinktion, also die absorbierte Lichtmenge. </p> <li style=$

$I_1$

ist die ausgehende Lichtintensität.

$I_0$

ist die Intensität des einfallenden Lichts.

$\varepsilon$

ist der molare Absorptionsgrad (oder Extinktionskoeffizient), der eine Proportionalitätskonstante ist.

$\ell$

ist die Länge, die das Licht im Medium zurücklegt.

$\alpha$

ist der Absorptionskoeffizient.

$c$

ist die Konzentration der Substanz, die Licht absorbiert.

Darüber hinaus lassen sich aus der Formel des Lambert-Beerschen Gesetzes folgende Gleichungen ableiten, die eine Berechnung der Extinktion ermöglichen:

$A=\alpha\cdot \ell =\varepsilon\cdot\ell \cdot c$

$\displaystyle A=-\log\frac{I_1}{I_0}$

Validierung des Beer-Lambert-Gesetzes

Damit das Beer-Lambert-Gesetz gültig ist, müssen die folgenden sechs Bedingungen erfüllt sein:

Gold:

Das absorbierende Medium muss zumindest in dem Bereich, in dem es mit Licht interagiert, homogen sein.
Wenn es mehr als einen absorbierenden Stoff gibt, müssen diese unabhängig voneinander wirken.
Das absorbierende Medium darf die Strahlung nicht streuen, es darf also keine Trübung auftreten. Licht kann die Substanz nur durchdringen oder von ihr absorbiert werden.
Das einfallende Licht muss aus parallelen Strahlen bestehen, sodass jeder Strahl die gleiche Länge des absorbierenden Mediums durchdringt.
Für beste Ergebnisse sollte die einfallende Strahlung monochromatisch sein. Mit anderen Worten: Das einfallende Licht muss aus elektromagnetischen Wellen einer einzigen Wellenlänge bestehen.
Das einfallende Licht darf nicht invasiv sein, das heißt, es darf die Atome oder Moleküle des absorbierenden Mediums nicht beeinflussen.

Beachten Sie, dass es sicherlich zu Abweichungen vom Beer-Lambert-Gesetz kommen wird, wenn eine dieser Bedingungen nicht erfüllt ist.

Anwendungen des Beer-Lambert-Gesetzes

In der Chemie ist die Anwendung des Lambert-Beerschen Gesetzes weit verbreitet, da es absorbiertes Licht mathematisch mit der Konzentration einer Probe in Beziehung setzt.

Mithilfe des Lambert-Beerschen Gesetzes kann die Konzentration eines gelösten Stoffes in einer Lösung anhand der Lichtmenge bestimmt werden, die der gelöste Stoff absorbiert, wenn ein Lichtstrahl durch die Probe geht.

Beispielsweise sind das Kolorimeter und das Spektrophotometer zwei Laborinstrumente, die das Prinzip des Lambert-Beerschen Gesetzes nutzen, um die Konzentration gelöster Stoffe in einer Probe zu berechnen.

Geschichte des Beer-Lambert-Gesetzes

Die Wissenschaftler, die das Beer-Lambert-Gesetz entdeckten, waren Pierre Bouguer, Johann Heinrich Lambert und August Beer, ihre Entdeckung erfolgte jedoch zu unterschiedlichen Zeiten. Unten können Sie die Geschichte dieses chemischen Gesetzes sehen.

Erstens wurde das Beer-Lambert-Gesetz vor 1729 von Pierre Bouguer entdeckt und beschrieb den Zusammenhang zwischen der Intensität des absorbierten Lichts und der Länge des zurückgelegten Weges. Je größer die Länge, desto mehr Strahlung absorbiert ein Stoff.

Später, im Jahr 1760, stellte Johann Heinrich Lambert fest, dass der Lichtverlust bei der Ausbreitung durch ein Medium direkt proportional zur Intensität der Strahlung und der Länge des Mediums ist.

Obwohl Lambert selbst in seiner Veröffentlichung Bouguer zitierte, wird die Entdeckung dieses Gesetzes oft Lambert zugeschrieben. Tatsächlich war Bouguer der Erste, der diese Regel verstand.

Später, im Jahr 1852, erweiterte August Beer das Bouger-Lambert-Gesetz um die Konzentration der absorbierenden Substanz, die proportional zur Menge der absorbierten Lichtenergie war. Aus diesem Grund wird dieser Zusammenhang als Beer-Lambert-Gesetz oder seltener als Beer-Lambert-Bouguer-Gesetz bezeichnet.

Bier-lambert-gesetz