Scheikunde
§10.1 Spectroscopie
Licht (c) is een vorm van elektromagnetische straling. Andere vormen van deze straling zijn:
- radiogolven
- infrarode straling
- ultraviolette straling
- röntgenstraling
Elke vorm van elektromagnetische straling verschillen van
elkaar in golflengte (Binas 19B). In elektromagnetische
straling zitten energiepakketjes, dit zijn de fotonen. De
hoeveelheid fotonen is omgekeerd evenredig aan de
golflengte dus hoe groter de golflengte van de fotonen, hoe
lager de energie. Zo is röntgenstraling schadelijk (kleine golflengte, veel energie)
Elke kleur heeft zijn eigen golflengte. Een regenboog toont het spectrum van het zonlicht
(de weergave van alle golflengtes die een bepaalde straling bevat). Spectroscopie is de
methode die met behulp van spectra het effect van elektromagnetische straling op stoffen
bestudeert.
Absorberen van elektromagnetische straling: Zonlicht valt op een object, bijvoorbeeld gras.
Alleen het groene licht wordt teruggekaatst. De andere kleuren worden namelijk
geabsorbeerd door de stoffen in het gras.
Welke kleuren een stof terugkaatst of absorbeert wordt bepaalt door:
- soort elektromagnetische straling (golflengte)
- soort stof
Uitzenden van elektromagnetische straling: Een neonlamp zendt rood licht uit. In deze
lampen zit het gas neon. Bij elektrische spanning op de lamp, zendt het gas een rood licht
uit. Elektromagnetische straling kan worden uitgezonden door: atomen, moleculen en ionen.
Absorptiespectrum= je schijnt wit licht op een stof en je maakt een spectrum van het licht
dat er doorheen gaat. Dit spectrum is het absorptiespectrum. Je ziet hierin bij welke
golflengtes de stof licht absorbeert.
Emissiespectrum= Een spectrum van de elektromagnetische straling die een stof uitzendt. In
dit spectrum zie je bij welke golflengte een stof elektromagnetische straling uitzendt.
Atoommodel van Bohr= Elektronen zijn verdeeld in schillen die rondom de kern zitten. Elke
schil heeft zijn eigen energie dus de elektronen in dezelfde schil hebben ook dezelfde
energie. Een elektron kan overgaan naar een schil met een hogere energie als het een foton
opneemt: grondtoestand → aangeslagen toestand. Op een gegeven moment valt een
elektron weer terug naar de grondtoestand. Hier komt energie vrij (foton).
Fotochemische reacties= reacties die mogelijk worden gemaakt door elektromagnetische
straling. Een voorbeeld hiervan is fotosynthese.
§10.2 Kwalitatieve analyse
Methodes waarbij je informatie krijgt over de bouw van stoffen of de samenstelling van een
mengsel vallen onder kwalitatieve analyse. Bij ir-spectroscopie word
gekeken naar de absorptie van straling in het infraroodgebied. Ir-straling
heeft een grotere golflengte, en dus een lagere energie, dan licht. De
moleculen gaan hier vibreren maar niet naar een aangeslagen toestand.
Hier zijn 2 soorten vibraties mogelijk: strekvibraties (atomen bewegen van
elkaar af en naar elkaar toe) en buigvibraties (de hoek tussen
verbindingen in een molecuul verandert).
, Scheikunde
Als de ir-straling op de juiste golflengte komt worden vibraties sterker en stijgt de
temperatuur. Als je dan wil kijken welke stof het is, dan kan je kijken naar welke golflengte
van ir-straling word geabsorbeerd (Binas 39C1 en C2)
Bij IR spectra zet je de transmissie (percentage
straling dat word doorgelaten) uit tegen het
golfgetal.
Hiernaast zie je het IR-spectrum van
ethanol, hierin kan je een aantal karakteristieke
pieken herkennen.
Tussen 3525 en 3200 cm-1 is een brede
adsorptiepiek te zien, dit komt door een O—H
strekvibratie (binas 39C).
Bij uv/VIS-spectroscopie meet je de absorbtie van ultraviolette stralig (uv) en licht (VIS =
visible). Hierbij meet je de absobtie van uv/VIS-straling bij een specifieke golflengte. Daaruit
kun je de concentratie van een oplossing berekenen. Het is dus een kwantitatieve analyse.
§10.3 kwantitatieve analyse
De concentratie geur- en smaakstoffen in een kopje thee kun je meten met spectometrie. Bij
spectometrie meet je hoeveel elektromagnetische straling een stof absorbeert. De golflengte
van de gebruikte straling ligt tussen 10-4m (infrarood) en 10-7m (uv). Hiervoor gebruik je een
spectrofotometer. Je zet hier het te onderzoeken mengsel tussen de stralingsbron en de
detector. Hij meet dan de bouw van
moleculen en concentratie van stoffen
in oplossingen op een bepaalde
golflengte (waar de stof het meeste
absorbeert). Ook moet je corrigeren
voor andere elementen in het
monster, dit doe je door een blanco
(bevat alle stoffen behalve de stof die
je wilt onderzoeken) te meten.
Bij het bepalen van een concentratie maak je eerst een ijklijn. Hiervoor meet je de
extinctie (uitdoving) van verschillende bekende concentraties. Die gemeten extincties zet je
in een grafiek uit tegen de concentraties van de standaardoplossing uit de ijkreeks (tabel met
de bekende concentraties). Nu kan je de concentratie van je monster aflezen.
§10.4 Chromatografie
Als je gebruik maakt van papierchromatografie kan je kleuren uit bv inkt en M&M’s scheiden.
Je maakt hier gebruik van de oplosbaarheid van stoffen in de loopvloeistof en het verschil in
aanhechtingsvermogen aan het chromatografiepapier. Hoe beter een
stof in de loopvloeistof (mobiele fase) oplost, hoe hoger de stof op het
papier (stationaire fase). Het resultaat van een chromatografie is een
chromatogram.
Met chromatografie kun je gemakkelijk zien welke stoffen in een
mengsel zitten. Je gebruikt hiervoor een referentiestof. Als een stof in
je mengsel op het papierchromatogram even hoog terecht komt als de
referentievloeistof, dan is de kans groot dat die in je mengsel aanwezig
is. Je kan ook gebruikmaken van de Rf-waarde:
Rf= afstand van startlijn tot middelpunt van een vlek/ afstand van startlijn tot vloeistofront
§10.1 Spectroscopie
Licht (c) is een vorm van elektromagnetische straling. Andere vormen van deze straling zijn:
- radiogolven
- infrarode straling
- ultraviolette straling
- röntgenstraling
Elke vorm van elektromagnetische straling verschillen van
elkaar in golflengte (Binas 19B). In elektromagnetische
straling zitten energiepakketjes, dit zijn de fotonen. De
hoeveelheid fotonen is omgekeerd evenredig aan de
golflengte dus hoe groter de golflengte van de fotonen, hoe
lager de energie. Zo is röntgenstraling schadelijk (kleine golflengte, veel energie)
Elke kleur heeft zijn eigen golflengte. Een regenboog toont het spectrum van het zonlicht
(de weergave van alle golflengtes die een bepaalde straling bevat). Spectroscopie is de
methode die met behulp van spectra het effect van elektromagnetische straling op stoffen
bestudeert.
Absorberen van elektromagnetische straling: Zonlicht valt op een object, bijvoorbeeld gras.
Alleen het groene licht wordt teruggekaatst. De andere kleuren worden namelijk
geabsorbeerd door de stoffen in het gras.
Welke kleuren een stof terugkaatst of absorbeert wordt bepaalt door:
- soort elektromagnetische straling (golflengte)
- soort stof
Uitzenden van elektromagnetische straling: Een neonlamp zendt rood licht uit. In deze
lampen zit het gas neon. Bij elektrische spanning op de lamp, zendt het gas een rood licht
uit. Elektromagnetische straling kan worden uitgezonden door: atomen, moleculen en ionen.
Absorptiespectrum= je schijnt wit licht op een stof en je maakt een spectrum van het licht
dat er doorheen gaat. Dit spectrum is het absorptiespectrum. Je ziet hierin bij welke
golflengtes de stof licht absorbeert.
Emissiespectrum= Een spectrum van de elektromagnetische straling die een stof uitzendt. In
dit spectrum zie je bij welke golflengte een stof elektromagnetische straling uitzendt.
Atoommodel van Bohr= Elektronen zijn verdeeld in schillen die rondom de kern zitten. Elke
schil heeft zijn eigen energie dus de elektronen in dezelfde schil hebben ook dezelfde
energie. Een elektron kan overgaan naar een schil met een hogere energie als het een foton
opneemt: grondtoestand → aangeslagen toestand. Op een gegeven moment valt een
elektron weer terug naar de grondtoestand. Hier komt energie vrij (foton).
Fotochemische reacties= reacties die mogelijk worden gemaakt door elektromagnetische
straling. Een voorbeeld hiervan is fotosynthese.
§10.2 Kwalitatieve analyse
Methodes waarbij je informatie krijgt over de bouw van stoffen of de samenstelling van een
mengsel vallen onder kwalitatieve analyse. Bij ir-spectroscopie word
gekeken naar de absorptie van straling in het infraroodgebied. Ir-straling
heeft een grotere golflengte, en dus een lagere energie, dan licht. De
moleculen gaan hier vibreren maar niet naar een aangeslagen toestand.
Hier zijn 2 soorten vibraties mogelijk: strekvibraties (atomen bewegen van
elkaar af en naar elkaar toe) en buigvibraties (de hoek tussen
verbindingen in een molecuul verandert).
, Scheikunde
Als de ir-straling op de juiste golflengte komt worden vibraties sterker en stijgt de
temperatuur. Als je dan wil kijken welke stof het is, dan kan je kijken naar welke golflengte
van ir-straling word geabsorbeerd (Binas 39C1 en C2)
Bij IR spectra zet je de transmissie (percentage
straling dat word doorgelaten) uit tegen het
golfgetal.
Hiernaast zie je het IR-spectrum van
ethanol, hierin kan je een aantal karakteristieke
pieken herkennen.
Tussen 3525 en 3200 cm-1 is een brede
adsorptiepiek te zien, dit komt door een O—H
strekvibratie (binas 39C).
Bij uv/VIS-spectroscopie meet je de absorbtie van ultraviolette stralig (uv) en licht (VIS =
visible). Hierbij meet je de absobtie van uv/VIS-straling bij een specifieke golflengte. Daaruit
kun je de concentratie van een oplossing berekenen. Het is dus een kwantitatieve analyse.
§10.3 kwantitatieve analyse
De concentratie geur- en smaakstoffen in een kopje thee kun je meten met spectometrie. Bij
spectometrie meet je hoeveel elektromagnetische straling een stof absorbeert. De golflengte
van de gebruikte straling ligt tussen 10-4m (infrarood) en 10-7m (uv). Hiervoor gebruik je een
spectrofotometer. Je zet hier het te onderzoeken mengsel tussen de stralingsbron en de
detector. Hij meet dan de bouw van
moleculen en concentratie van stoffen
in oplossingen op een bepaalde
golflengte (waar de stof het meeste
absorbeert). Ook moet je corrigeren
voor andere elementen in het
monster, dit doe je door een blanco
(bevat alle stoffen behalve de stof die
je wilt onderzoeken) te meten.
Bij het bepalen van een concentratie maak je eerst een ijklijn. Hiervoor meet je de
extinctie (uitdoving) van verschillende bekende concentraties. Die gemeten extincties zet je
in een grafiek uit tegen de concentraties van de standaardoplossing uit de ijkreeks (tabel met
de bekende concentraties). Nu kan je de concentratie van je monster aflezen.
§10.4 Chromatografie
Als je gebruik maakt van papierchromatografie kan je kleuren uit bv inkt en M&M’s scheiden.
Je maakt hier gebruik van de oplosbaarheid van stoffen in de loopvloeistof en het verschil in
aanhechtingsvermogen aan het chromatografiepapier. Hoe beter een
stof in de loopvloeistof (mobiele fase) oplost, hoe hoger de stof op het
papier (stationaire fase). Het resultaat van een chromatografie is een
chromatogram.
Met chromatografie kun je gemakkelijk zien welke stoffen in een
mengsel zitten. Je gebruikt hiervoor een referentiestof. Als een stof in
je mengsel op het papierchromatogram even hoog terecht komt als de
referentievloeistof, dan is de kans groot dat die in je mengsel aanwezig
is. Je kan ook gebruikmaken van de Rf-waarde:
Rf= afstand van startlijn tot middelpunt van een vlek/ afstand van startlijn tot vloeistofront
