Chemistryविश्लेषणात्मक रसायन विज्ञानA-Level
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बीयर-लैम्बर्ट नियम

अवशोषण सांद्रता से संबंधित।

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Core idea

Overview

बीयर-लैम्बर्ट नियम एक विलयन में एक पदार्थ की अवशोषण क्षमता और उसकी सांद्रता के बीच रैखिक संबंध को परिभाषित करता है। यह मानता है कि जब प्रकाश एक माध्यम से गुजरता है, तो अवशोषित प्रकाश की तीव्रता विलेय के रासायनिक गुणों, प्रकाश द्वारा तय की गई दूरी और नमूने के दाढ़ घनत्व पर निर्भर करती है।

When to use: इस समीकरण का उपयोग तब करें जब स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री का उपयोग करके किसी विलयन में ज्ञात विलेय की सांद्रता निर्धारित की जाती है। यह मानता है कि मोनोक्रोमैटिक प्रकाश का उपयोग किया जाता है, विलयन तनु होता है (आमतौर पर 0.01 M से कम), और नमूने के भीतर कोई रासायनिक उतार-चढ़ाव या प्रकाश प्रकीर्णन नहीं होता है।

Why it matters: यह आधुनिक रासायनिक विश्लेषण का मूलभूत सिद्धांत है, जो जल में प्रदूषकों की निगरानी से लेकर जैविक अनुसंधान में डीएनए या प्रोटीन की मात्रा निर्धारित करने तक सब कुछ संभव बनाता है। इसकी सादगी दवा और औद्योगिक गुणवत्ता नियंत्रण में त्वरित, गैर-विनाशकारी परीक्षण की अनुमति देती है।

Symbols

Variables

A = Absorbance, = Molar Absorptivity, l = Path Length, c = Concentration

Absorbance
Variable
Molar Absorptivity
L/mol cm
Path Length
cm
Concentration
mol/L

Walkthrough

Derivation

सूत्र: बीयर-लैम्बर्ट नियम

यह एक निश्चित तरंग दैर्ध्य पर एक सजातीय समाधान के माध्यम से प्रकाश के गुजरने पर अवशोषण को सांद्रता से संबंधित करता है।

  • अवशोषित माध्यम सजातीय है।
  • आपतित प्रकाश एकवर्णी है।
1

समीकरण बताएं:

अवशोषण A मोलर अवशोषण , सांद्रता c, और पथ लंबाई l के समानुपाती होता है।

Result

Source: OCR A-Level Chemistry A — Analytical Techniques

Free formulas

Rearrangements

Solve for

बीयर-लैंबर्ट कानून: सी को विषय बनाएं

एकाग्रता के समाधान के लिए बीयर-लैम्बर्ट नियम को पुनर्व्यवस्थित करें, । इसमें समीकरण के दोनों पक्षों को दाढ़ अवशोषण और पथ लंबाई के उत्पाद से विभाजित करके को अलग करना शामिल है।

Difficulty: 2/5

Solve for

एप्सिलॉन को विषय बनाएं

मोलर अवशोषकता () को हल करने के लिए बीयर-लैम्बर्ट नियम को पुनर्व्यवस्थित करें।

Difficulty: 2/5

Solve for

बीयर-लैम्बर्ट कानून

पथ की लंबाई, को अलग करने के लिए बीयर-लैंबर्ट कानून, को पुनर्व्यवस्थित करें।

Difficulty: 2/5

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Visual intuition

Graph

ग्राफ मूल बिंदु से गुजरने वाली एक सीधी रेखा प्रदर्शित करता है जहाँ ढलान एप्सिलॉन और l के गुणनफल का प्रतिनिधित्व करता है। एक रसायन विज्ञान छात्र के लिए, कम सांद्रता मान न्यूनतम अवशोषण का कारण बनते हैं जबकि उच्च सांद्रता मान इंगित करते हैं कि पदार्थ काफी अधिक प्रकाश अवशोषित कर रहा है। इस वक्र की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता रैखिक संबंध है जिसका अर्थ है कि सांद्रता को दोगुना करने से अवशोषण का समानुपाती दोगुना हो जाता है।

Graph type: linear

Why it behaves this way

Intuition

प्रकाश की किरण को कणों (फोटॉन) की एक धारा के रूप में कल्पना करें जो एक भीड़ भरे कमरे से गुजरने का प्रयास कर रहे हैं; जितने अधिक लोग (अवशोषित करने वाले अणु)

Term
किसी नमूने द्वारा आपतित प्रकाश के अवशोषित अंश का एक मात्रात्मक माप। इसे log10(I_0 / I) के रूप में परिभाषित किया गया है, जहाँ I_0 आपतित प्रकाश की तीव्रता है और I पारगमित
अवशोषण जितना अधिक होगा, नमूने से उतना ही कम प्रकाश गुजरेगा; यह एक प्रत्यक्ष संकेतक है कि समाधान विशिष्ट तरंग दैर्ध्य के प्रकाश के लिए कितना 'काला' या 'अपारदर्शी' है।
Term
मोलर अवशोषण (या मोलर विलोपन गुणांक), एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य पर किसी पदार्थ का एक आंतरिक गुण, जो दर्शाता है कि यह प्रति इकाई कितनी मजबूती से प्रकाश को अवशोषित करता है
यह मान किसी पदार्थ के एक अणु की अंतर्निहित 'प्रकाश-अवरोधक दक्षता' को एक निश्चित तरंग दैर्ध्य पर दर्शाता है; विभिन्न अणुओं में अलग-अलग दक्षता होती है।
Term
प्रकाशिक पथ लंबाई, जो वह दूरी है जो प्रकाश किरण नमूने से होकर तय करती है।
जितना लंबा प्रकाश समाधान से होकर गुजरेगा, उसके विलेय अणुओं के साथ संपर्क करने और अवशोषित होने के उतने ही अधिक अवसर होंगे।
Term
विलयन में अवशोषित पदार्थ की मोलर सांद्रता।
उच्च सांद्रता का अर्थ है कि एक दिए गए मात्रा में अधिक अवशोषित करने वाले अणु मौजूद हैं, जिससे बीम के गुजरने पर प्रकाश अवशोषण की संभावना बढ़ जाती है।

Free study cues

Insight

Canonical usage

The units of molar absorptivity, path length, and concentration are chosen such that their product yields a dimensionless value for absorbance.

Dimension note

Absorbance (A) is a dimensionless quantity, representing the logarithm of the ratio of incident to transmitted light intensity.

Ballpark figures

  • Quantity:

One free problem

Practice Problem

5000 M⁻¹cm⁻¹ की दाढ़ अवशोषण क्षमता वाले एक रासायनिक रंजक का स्पेक्ट्रोफोटोमीटर में विश्लेषण किया जाता है। यदि विलयन की सांद्रता 0.0002 M है और क्युवेट की पथ लंबाई 1.0 cm है, तो मापी गई अवशोषण क्षमता क्या है?

Hint: दाढ़ अवशोषण क्षमता, पथ लंबाई, और सांद्रता को एक साथ गुणा करें (e ×l ×c)।

The full worked solution stays in the interactive walkthrough.

Where it shows up

Real-World Context

एक रंगीन विलयन की सांद्रता मापना। के संदर्भ में, बीयर-लैम्बर्ट नियम मापों को ऐसी मान में बदलने के लिए इस्तेमाल होता है जिसे समझा जा सके। परिणाम इसलिए महत्वपूर्ण है क्योंकि यह मापी गई मात्राओं को सांद्रता, उपज, ऊर्जा परिवर्तन, अभिक्रिया दर या संतुलन से जोड़ने में मदद करता है।

Study smarter

Tips

  • सुनिश्चित करें कि स्पेक्ट्रोफोटोमीटर को एक रिक्त विलयन के साथ शून्य पर सेट किया गया है।
  • उपकरण की रैखिक सीमा के भीतर काम करें, आमतौर पर 0.1 और 1.0 के बीच अवशोषण।
  • उच्चतम संवेदनशीलता के लिए अधिकतम अवशोषण शिखर के पदार्थ के साथ तरंग दैर्ध्य का मिलान करें।

Avoid these traps

Common Mistakes

  • पथ लंबाई l को भूल जाना।
  • अवशोषण को ट्रांसमिशन के साथ भ्रमित करना।

Common questions

Frequently Asked Questions

यह एक निश्चित तरंग दैर्ध्य पर एक सजातीय समाधान के माध्यम से प्रकाश के गुजरने पर अवशोषण को सांद्रता से संबंधित करता है।

इस समीकरण का उपयोग तब करें जब स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री का उपयोग करके किसी विलयन में ज्ञात विलेय की सांद्रता निर्धारित की जाती है। यह मानता है कि मोनोक्रोमैटिक प्रकाश का उपयोग किया जाता है, विलयन तनु होता है (आमतौर पर 0.01 M से कम), और नमूने के भीतर कोई रासायनिक उतार-चढ़ाव या प्रकाश प्रकीर्णन नहीं होता है।

यह आधुनिक रासायनिक विश्लेषण का मूलभूत सिद्धांत है, जो जल में प्रदूषकों की निगरानी से लेकर जैविक अनुसंधान में डीएनए या प्रोटीन की मात्रा निर्धारित करने तक सब कुछ संभव बनाता है। इसकी सादगी दवा और औद्योगिक गुणवत्ता नियंत्रण में त्वरित, गैर-विनाशकारी परीक्षण की अनुमति देती है।

पथ लंबाई l को भूल जाना। अवशोषण को ट्रांसमिशन के साथ भ्रमित करना।

एक रंगीन विलयन की सांद्रता मापना। के संदर्भ में, बीयर-लैम्बर्ट नियम मापों को ऐसी मान में बदलने के लिए इस्तेमाल होता है जिसे समझा जा सके। परिणाम इसलिए महत्वपूर्ण है क्योंकि यह मापी गई मात्राओं को सांद्रता, उपज, ऊर्जा परिवर्तन, अभिक्रिया दर या संतुलन से जोड़ने में मदद करता है।

सुनिश्चित करें कि स्पेक्ट्रोफोटोमीटर को एक रिक्त विलयन के साथ शून्य पर सेट किया गया है। उपकरण की रैखिक सीमा के भीतर काम करें, आमतौर पर 0.1 और 1.0 के बीच अवशोषण। उच्चतम संवेदनशीलता के लिए अधिकतम अवशोषण शिखर के पदार्थ के साथ तरंग दैर्ध्य का मिलान करें।

References

Sources

  1. Atkins' Physical Chemistry
  2. Wikipedia: Beer-Lambert law
  3. IUPAC Gold Book: Beer-Lambert law
  4. Atkins' Physical Chemistry, 11th ed.
  5. Principles of Instrumental Analysis, Skoog, Holler, Crouch, 7th ed.
  6. Skoog, D. A., Holler, F. J., & Crouch, S. R. (2017). Principles of Instrumental Analysis (7th ed.). Cengage Learning.
  7. Atkins, P., & de Paula, J. (2014). Atkins' Physical Chemistry (10th ed.). Oxford University Press.
  8. IUPAC Gold Book (Compendium of Chemical Terminology).