Atoomspectroscopie samenvatting

Samenvatting ATSP1

Les 1

Spectroscopie

- UV-VIS en IR:
o Kwantificatie van moleculen door het meten van transmissie (en dus ook absorptie)
van straling in het UV, visueel en IR-spectrum.
- NMR:
o Kwalificatie van moleculen door gebruik te maken van kernspinresonantie.
- Atoomspectrometrie
o Kwantificatie van atomen door het toevoegen van energie aan die atomen waardoor
er absorptie van straling optreedt in de spectrale bandbreedte van dat specifieke
atoom.

Atoomorbitalen

- De verschillende atoomorbitalen kunnen omschreven worden door middel van de
kwantumnummers n, l en m.
o N = de schil van een orbitaal
 1s  n=1
o L = het type subschil van een
orbitaal
 Een s, p of d orbitaal
 L = n – 1  n = het orbitaal
 S  l=1-1=0, p 
l=2-1=1
o Ml = het aantal banen van een
subschil
 Px, py, pz
 Ml = -1,0,1
o Ms = de elektronspin
 Up of down
1 −1
 of
2 2
- Een atoom is lastig te kwantificeren
- Door het toevoegen van energie kunnen we een electron van een atoom van een lager
gelegen orbitaal naar een hoger gelegen orbitaal brengen.
o Bijv. van 3s naar 3p
o Dit heet het aanslaan van een atoom
o Vaak aangeduidt met *
o Er geldt een basisregel: De exitatie van een electron naar een leeg orbitaal is enkel
toegestaan als geldt: l = ± l
 Bijv. Van 3s naar 3p. 3s  l=0 en 3p  l=1 l = 1-0=1. Dus deze is
toegestaan!
o Resonantiestructuut
 Van normale toestand naar aangeslagen
toestand (=excitatie): absorptie van energie

,  Van aangeslagen toestand naar normale toestand (=verval): emissie van
energie
- Analyse van atomen
o Om aan atomen te kunnen meten moeten we ook weten hoeveel atomen zich in de
grondtoestand en in de aangeslagen toestand bevinden.
o Hiervoor gebruiken we de verdelingswet van Boltzmann.
N 1 g 1 −kTE
 = ×e
N 0 g0
−E
 kT = het verschil in energie
e
g1
 = Aantal energieniveaus aangeslagen toestand / aantal
g0
energieniveaus grondtoestand
N1
 = Elektronen in aangeslagen toestand / elektronen in
N0
grondtoestand

Samengevat

- Licht is te omschrijven als een waarneembare vorm van straling.
- Die straling is afkomstig van diverse elementen
- Ieder element heeft zijn specifieke golflengtes aan straling

Analyse opzet

- Wet van Lambert-Beer (voor atoom absorptie): A=ε ×l ×G ×c
o A = extinctie
o ε = atomaire extinctie coëfficient ( L ×mol−1 × cm−1)
o l = optische weglengte (cm)
o G = omzettingsgraad (mate van atomisatie)
o c = concentratie (mol/L)




Formule lichtsnelheid:c=f × λ
- λ = golflengte (m)
- F = frequentie (Hz)
- C = lichtsnelheid in lucht: 2,998x10 8 m/s