Hoofdstuk 10 Scheikunde - Analyse
Wat je moet weten:
Spectroscopie
Kwalitatieve en kwantitatieve technieken
Absorptie en emissie
10.1 Spectroscopie
Golflengte
Fotonen
Spectrum
Spectroscopie
Absorptiespectrum
Emissiespectrum
Grondtoestand
Aangeslagen toestand
Licht is een vorm van elektromagnetische straling. De beweging van elektromagnetische
straling is een golf en de afstand tussen twee golftoppen noem je de golflengte (λ). Dit
wordt vaak weergegeven in nanometer (nm). λ = c / f
Verschillende soorten straling verschillen ook in golflengte. Elektromagnetische straling
bevat energie (E), fotonen. Deze energie is omgekeerd evenredig met de golflengte. Straling
met een korte golflengte is gevaarlijk omdat de fotonen meer energie bevatten. E = h⋅f
c
E=h ⋅
λ
Elke kleur licht heeft zijn eigen golflengte. Het witte licht van de zon bestaat uit
verschillende kleuren en dus golflengtes. Als licht door, bijvoorbeeld, een regendruppel valt,
word het licht gebroken. De verschillende golflengtes worden dan uit elkaar gebogen en je
ziet de afzonderlijke kleuren waaruit zonlicht bestaat, dit is het spectrum van zonlicht. Een
spectrum is een weergave van alle golflengtes die een bepaalde straling bevat. Met
spectroscopie bestudeer je met behulp van spectra het effect van elektromagnetische
straling op stoffen. Stoffen kunnen straling reflecteren, absorberen of uitzenden.
Absorberen van elektromagnetische straling
Met absorptie kun je verklaren waarom dingen een kleur hebben. Als zonlicht
bijvoorbeeld op gras valt, dan word alleen het groene licht teruggekaatst. De andere
kleuren licht worden geabsorbeerd door de stoffen in het gras. De kleur en dus de
golflengte van de straling die wordt teruggekaatst, is afhankelijk van de stof.
, Uitzenden van elektromagnetische straling
Atomen, moleculen en ionen kunnen elektromagnetische straling uitzenden. Zo zend
neon bijvoorbeeld rood licht uit als het onder spanning wordt gezet. In een spectrum
kun je zien welke golflengte(s) een stof absorbeert of uitzendt. Door straling op een
stof te laten vallen en een spectrum te maken van de straling die erdoorheen gaat,
krijg je een absorptiespectrum. Van de straling die een stof uitzendt kan je ook een
spectrum maken, het emissiespectrum. (BiNaS tabel 20) Hiermee kan je iets zeggen
over de bron van de straling en over de stoffen waar de straling doorheen is gegaan.
Bij het atoommodel van Bohr zijn elektronen in schillen rond de kern verdeeld. Elke schil
heeft zijn eigen energieniveau. Een elektron kan, als het een foton opneemt, naar een schil
met een hoger energieniveau. Het elektron gaat dan over van de grondtoestand naar de
aangeslagen toestand. Als je fotonen met verschillende energieën (golflengtes) op een
atoom laat vallen, dan absorberen de elektronen in het atoom alleen de fotonen die ze van
de grondtoestand naar de aangeslagen toestand kunnen brengen.
Na een tijdje valt een elektron vanuit de aangeslagen toestand weer terug naar de
grondtoestand, er komt dan energie vrij in de vorm van een foton. (die energie (golflengte)
is het licht dat een stof terugkaatst)
10.2 Kwalitatieve analyse
Kwalitatieve analyse
Strekvibratie
Buigvibratie
IR-spectroscopie
uv/VIS-spectroscopie
Colorimetrie
Kwantitatieve analyse
Methodes waarbij je informatie krijgt over de bouw van stoffen of de samenstelling van een
mengsel vallen onder kwalitatieve analyse. Ir-straling (infrarood) wordt hiervoor vaak
gebruikt. Ir-straling is onzichtbaar voor de mens, je kunt het wel waarnemen als warmte.
Het heeft een grotere golflengte dan licht en dus een lagere energie. Door ir-straling gaan
elektronen in atomen niet naar een aangeslagen toestand, het zorgt er voor dat
atoombindingen in moleculen sterker gaan vibreren. Je gebruikt het om achter de
samenstelling van moleculaire stoffen te komen. Er zijn twee soorten vibraties: strekvibratie
en buigvibratie. Bij strekvibratie bewegen de atomen van elkaar af en naar elkaar toe,
hierdoor verandert de bindingslengte. Bij buigvibratie verandert de hoek tussen de
bindingen in het molecuul. Als de juiste ir-straling (golflengte) op een molecuul valt wordt
Wat je moet weten:
Spectroscopie
Kwalitatieve en kwantitatieve technieken
Absorptie en emissie
10.1 Spectroscopie
Golflengte
Fotonen
Spectrum
Spectroscopie
Absorptiespectrum
Emissiespectrum
Grondtoestand
Aangeslagen toestand
Licht is een vorm van elektromagnetische straling. De beweging van elektromagnetische
straling is een golf en de afstand tussen twee golftoppen noem je de golflengte (λ). Dit
wordt vaak weergegeven in nanometer (nm). λ = c / f
Verschillende soorten straling verschillen ook in golflengte. Elektromagnetische straling
bevat energie (E), fotonen. Deze energie is omgekeerd evenredig met de golflengte. Straling
met een korte golflengte is gevaarlijk omdat de fotonen meer energie bevatten. E = h⋅f
c
E=h ⋅
λ
Elke kleur licht heeft zijn eigen golflengte. Het witte licht van de zon bestaat uit
verschillende kleuren en dus golflengtes. Als licht door, bijvoorbeeld, een regendruppel valt,
word het licht gebroken. De verschillende golflengtes worden dan uit elkaar gebogen en je
ziet de afzonderlijke kleuren waaruit zonlicht bestaat, dit is het spectrum van zonlicht. Een
spectrum is een weergave van alle golflengtes die een bepaalde straling bevat. Met
spectroscopie bestudeer je met behulp van spectra het effect van elektromagnetische
straling op stoffen. Stoffen kunnen straling reflecteren, absorberen of uitzenden.
Absorberen van elektromagnetische straling
Met absorptie kun je verklaren waarom dingen een kleur hebben. Als zonlicht
bijvoorbeeld op gras valt, dan word alleen het groene licht teruggekaatst. De andere
kleuren licht worden geabsorbeerd door de stoffen in het gras. De kleur en dus de
golflengte van de straling die wordt teruggekaatst, is afhankelijk van de stof.
, Uitzenden van elektromagnetische straling
Atomen, moleculen en ionen kunnen elektromagnetische straling uitzenden. Zo zend
neon bijvoorbeeld rood licht uit als het onder spanning wordt gezet. In een spectrum
kun je zien welke golflengte(s) een stof absorbeert of uitzendt. Door straling op een
stof te laten vallen en een spectrum te maken van de straling die erdoorheen gaat,
krijg je een absorptiespectrum. Van de straling die een stof uitzendt kan je ook een
spectrum maken, het emissiespectrum. (BiNaS tabel 20) Hiermee kan je iets zeggen
over de bron van de straling en over de stoffen waar de straling doorheen is gegaan.
Bij het atoommodel van Bohr zijn elektronen in schillen rond de kern verdeeld. Elke schil
heeft zijn eigen energieniveau. Een elektron kan, als het een foton opneemt, naar een schil
met een hoger energieniveau. Het elektron gaat dan over van de grondtoestand naar de
aangeslagen toestand. Als je fotonen met verschillende energieën (golflengtes) op een
atoom laat vallen, dan absorberen de elektronen in het atoom alleen de fotonen die ze van
de grondtoestand naar de aangeslagen toestand kunnen brengen.
Na een tijdje valt een elektron vanuit de aangeslagen toestand weer terug naar de
grondtoestand, er komt dan energie vrij in de vorm van een foton. (die energie (golflengte)
is het licht dat een stof terugkaatst)
10.2 Kwalitatieve analyse
Kwalitatieve analyse
Strekvibratie
Buigvibratie
IR-spectroscopie
uv/VIS-spectroscopie
Colorimetrie
Kwantitatieve analyse
Methodes waarbij je informatie krijgt over de bouw van stoffen of de samenstelling van een
mengsel vallen onder kwalitatieve analyse. Ir-straling (infrarood) wordt hiervoor vaak
gebruikt. Ir-straling is onzichtbaar voor de mens, je kunt het wel waarnemen als warmte.
Het heeft een grotere golflengte dan licht en dus een lagere energie. Door ir-straling gaan
elektronen in atomen niet naar een aangeslagen toestand, het zorgt er voor dat
atoombindingen in moleculen sterker gaan vibreren. Je gebruikt het om achter de
samenstelling van moleculaire stoffen te komen. Er zijn twee soorten vibraties: strekvibratie
en buigvibratie. Bij strekvibratie bewegen de atomen van elkaar af en naar elkaar toe,
hierdoor verandert de bindingslengte. Bij buigvibratie verandert de hoek tussen de
bindingen in het molecuul. Als de juiste ir-straling (golflengte) op een molecuul valt wordt
