In chimica, l’assorbimento molare è definito come una misura della capacità di una sostanza chimica di assorbire la luce a una lunghezza d’onda specificata. Il coefficiente di assorbimento molare, , dipende dalla specie chimica; l’assorbimento effettivo dipende dalla concentrazione chimica e dalla lunghezza del percorso. Queste variabili sono utilizzate nella legge di Beer-Lambert. L’assorbimento molare è anche noto come coefficiente di estinzione molare e coefficiente di assorbimento molare.
La legge di Beer-Lambert è un’equazione che mette in relazione l’assorbimento con la concentrazione chimica, la lunghezza del percorso e l’assorbimento molare. Matematicamente, la legge di Beer-Lambert può essere espressa come A = εcl. Le unità più comuni per il coefficiente di assorbimento molare sono M-1 cm-1, sebbene le unità possano essere diverse a seconda delle unità utilizzate per la concentrazione chimica e la lunghezza del percorso. Il Sistema Internazionale di Unità (SI) per questa misura è m2/mol.
Diverse specie chimiche di solito hanno coefficienti di assorbimento molare diversi. Questi valori specifici per diverse sostanze chimiche a lunghezze d’onda della luce specificate possono essere trovati nei manuali di riferimento chimico. Nel caso in cui i valori di assorbenza non siano elencati o non possano essere trovati, possono essere determinati sperimentalmente misurando l’assorbanza di più soluzioni della sostanza chimica a concentrazioni note.
La determinazione dell’assorbimento molare di una specie chimica può essere ottenuta misurando l’assorbimento di diverse concentrazioni di soluzione con uno spettrometro. Lo spettrometro misura l’assorbanza totale della soluzione, che aumenta all’aumentare della concentrazione chimica. Molti spettrometri misurano la trasmittanza, che è l’inverso dell’assorbanza. L’assorbanza deve essere utilizzata per la legge di Beer-Lambert; se viene visualizzata la trasmittanza, occorre prima trovare l’inverso.
In una miscela di specie chimiche, ogni componente contribuisce all’assorbanza complessiva della miscela. La legge di Beer-Lambert può essere espansa per soluzioni con più componenti e può essere espressa come A = (e1c1 + … + encn)l, con il pedice n che denota il numero di specie presenti. Questa equazione espansa si applica alle specie assorbenti nella soluzione.
Il coefficiente di assorbimento molare è correlato alla sezione d’urto di assorbimento, , tramite la costante di Avogadro, NA. Se le unità del coefficiente di assorbimento molare sono L mol-1cm-1 e le unità della sezione d’urto di assorbimento sono in cm2, allora σ = 1000ln(10) x ε/NA, o 3.82 x 10-21 x ε . La sezione d’urto di assorbimento è correlata alla probabilità di un processo di assorbimento in una soluzione.
L’assorbimento molare è particolarmente utile in spettrometria per misurare la concentrazione di soluzioni chimiche. La misurazione dell’assorbanza è un metodo molto rapido per determinare le concentrazioni chimiche, sebbene debbano essere note le specie chimiche specifiche nella soluzione. Altri metodi di misurazione della concentrazione, come la titolazione, possono richiedere più tempo e possono richiedere sostanze chimiche aggiuntive.