Scheikunde SE 2 vwo 5
10.1
Onderzoeken met licht = er ontstaat geen reactie
Licht
- Reflecteert
- Elektromagnetische straling (anders = radiogolven, infrarood, ultraviolet en röntgenstraling)
- Alle elektromagnetische straling beweegt met de lichtsnelheid 3 x 10 8 ms-1
- Golflengte (afstand tussen twee golven) in 1 nm = 1 x 10 -9 m
- Binas 19 B
Magnetron
- Elektromagnetische straling
- Door watermoleculen te verwarmen gaan ze sneller bewegen waardoor het warmer wordt
- Absorptie van elektromagnetische straling = water in een magnetron
Fotonen = elektromagnetische straling als bundel (energiepakketjes)
Omgekeerd evenredig met de golflengte, dus fotonen met een grote golflengte hebben een lagere energie
dan fotonen met een kleine golflengte
Zichtbaar licht is niet gevaarlijk, maar röntgenstraling wel, omdat de fotonen een kleine golflengte hebben
en daardoor een hoge energie hebben
Regenboog = witte licht van de zon -> verschillende kleuren met eigen golflengte -> licht wordt gebroken ->
kleuren zie je afzonderlijk
Regenboog toont het spectrum van het licht, dit is een weergave van alle golflengtes die een bepaalde
straling bevat
Zonlicht op gras -> alleen het groene licht wordt teruggekaatst -> de rest wordt geabsorbeerd door stoffen in
het gras
Atomen, moleculen en ionen kunnen elektromagnetische straling uitzenden (neon en zout bijv)
Absorptiespectrum = spectrum maken van straling dat erdoorheen gaat
Emissiespectrum = elektromagnetische straling die de stof uitzendt (binas 20)
Van grond toestand naar aangeslagen toestand = als een elektron een foton opneemt in zijn schil, gaat die
schil naar een niveau hoger
Elektronen absorberen alleen de fotonen die ze van de grond toestand naar de aangeslagen toestand
kunnen brengen (later gaat het weer terug naar de grond toestand)
Bij het terugslaan komt energie vrij in de vorm van een foton
Spectroscopie = bestudeert met behulp van spectra het effect van elektromagnetische straling op stoffen
10.2
Kwalitatieve analyse = info over de bouw van stoffen en mengsels
Ir-spectroscopie = het kijkt naar de absorptie van infraroodstraling door moleculen, het maken van een
absorptiespectrum met ir-straling
- Horizontale as = niet de golflengte, maar het golfgetal, dat is de omgekeerde waarde van de golflengte
1/ λ (eenheid cm-1) (binas 39C )
- Verticale as = vaak de transmissie ipv de absorptie, transmissie is het % van de opvallende straling dat
wordt doorgelaten
- Grotere golflengte en dus een lagere energie
- Door ir-straling gaan de elektronen niet naar de aangeslagen toestand, wel gaan de atoombindingen
vibreren als veertjes wat warmte veroorzaakt
- Vibraties staan op de volgende pagina uitgelegd
, Sterkvibratie = atomen van elkaar af en naar elkaar toe, de bindingslengte verandert
Buigvibratie = de hoek tussen de bindingen verandert
UV/VIS – spectroscopie = je meet de absorptie van UV straling en licht bij een specifieke golflengte
- Overgaan van een elektron van de grondtoestand naar de aangeslagen toestand door opname van een
foton
- Je ziet bij welke golflengtes een stof absorbeert en hoeveel er wordt geabsorbeerd
- Het heet ook wel colorimetrie, je kan hieruit de concentratie van de oplossing berekenen
- Het is een kwantitatieve analyse
10.3
Spectrofotometrie = je meet hoeveel elektromagnetische straling een stof absorbeert
- Golflengte tussen de 10-4 m (ir) en 10-7 m (uv)
- Je meet met een spectrofotometer wat bestaat uit een stralingsbron en detector
- Meet de absorptie bij één specifieke golflengte of bij meerder golflengtes achter elkaar
- Het geeft info over de bouw van moleculen en de concentraties van stoffen in oplossingen
- Het is een kwantitatieve analyse = getal met eenheid
Spectrofotometrie -> met een spectrofotometer maak je een VIS absorptiespectrum van de stof die je wilt
onderzoeken -> golflengtes zoeken bij de sterkste absorptie -> je voert de rest van de analyse uit
Concentratie bepaling -> golflengte valt door een oplossing van de te onderzoeken stof -> meet het monster
-> ingevallen licht wordt geabsorbeerd door de stof -> en ook geabsorbeerd door andere stoffen -> de
invloed van deze extra stoffen meet je door een blanco
Blanco = alle stoffen die in het monster zitten behalve de stof die je wilt onderzoeken
Je meet de intensiteit van het doorgelaten licht bij de blanco en het monster
I
T ------
Io
- T = transmissie
- I = intensiteit van het licht dat door het monster gaat
- Io = intensiteit van het licht dat door de blanco gaat
Concentratie van de stof 0 dan I = Io
Transmissie van de blanco is dan 1 (100% als het in % is)
In praktijk gebruik je extinctie = negatieve logaritme van de transmissie
E = -log T = recht evenredig met de concentratie van de te meten stof
Concentratie = 0 -> transmissie s1 -> extinctie -log(i) = 0
Ijk lijn
- Meet de extinctie van de meerder standaardoplossingen met verschillende concentraties (ijzer(III) ionen)
dit heet een ijkreeks
- Extincties zet je in de grafiek uit tegen de concentraties van de standaardoplossingen uit de ijkreeks
- Trek een rechte lijn tussen de punten, omdat het recht evenredig is
- Ijk lijn kan ook bij titraties of chromatografie
- Je hebt wel een gekleurde stof nodig, anders moet er eerst een reactie plaatsvinden waardoor het
verkleurt
10.1
Onderzoeken met licht = er ontstaat geen reactie
Licht
- Reflecteert
- Elektromagnetische straling (anders = radiogolven, infrarood, ultraviolet en röntgenstraling)
- Alle elektromagnetische straling beweegt met de lichtsnelheid 3 x 10 8 ms-1
- Golflengte (afstand tussen twee golven) in 1 nm = 1 x 10 -9 m
- Binas 19 B
Magnetron
- Elektromagnetische straling
- Door watermoleculen te verwarmen gaan ze sneller bewegen waardoor het warmer wordt
- Absorptie van elektromagnetische straling = water in een magnetron
Fotonen = elektromagnetische straling als bundel (energiepakketjes)
Omgekeerd evenredig met de golflengte, dus fotonen met een grote golflengte hebben een lagere energie
dan fotonen met een kleine golflengte
Zichtbaar licht is niet gevaarlijk, maar röntgenstraling wel, omdat de fotonen een kleine golflengte hebben
en daardoor een hoge energie hebben
Regenboog = witte licht van de zon -> verschillende kleuren met eigen golflengte -> licht wordt gebroken ->
kleuren zie je afzonderlijk
Regenboog toont het spectrum van het licht, dit is een weergave van alle golflengtes die een bepaalde
straling bevat
Zonlicht op gras -> alleen het groene licht wordt teruggekaatst -> de rest wordt geabsorbeerd door stoffen in
het gras
Atomen, moleculen en ionen kunnen elektromagnetische straling uitzenden (neon en zout bijv)
Absorptiespectrum = spectrum maken van straling dat erdoorheen gaat
Emissiespectrum = elektromagnetische straling die de stof uitzendt (binas 20)
Van grond toestand naar aangeslagen toestand = als een elektron een foton opneemt in zijn schil, gaat die
schil naar een niveau hoger
Elektronen absorberen alleen de fotonen die ze van de grond toestand naar de aangeslagen toestand
kunnen brengen (later gaat het weer terug naar de grond toestand)
Bij het terugslaan komt energie vrij in de vorm van een foton
Spectroscopie = bestudeert met behulp van spectra het effect van elektromagnetische straling op stoffen
10.2
Kwalitatieve analyse = info over de bouw van stoffen en mengsels
Ir-spectroscopie = het kijkt naar de absorptie van infraroodstraling door moleculen, het maken van een
absorptiespectrum met ir-straling
- Horizontale as = niet de golflengte, maar het golfgetal, dat is de omgekeerde waarde van de golflengte
1/ λ (eenheid cm-1) (binas 39C )
- Verticale as = vaak de transmissie ipv de absorptie, transmissie is het % van de opvallende straling dat
wordt doorgelaten
- Grotere golflengte en dus een lagere energie
- Door ir-straling gaan de elektronen niet naar de aangeslagen toestand, wel gaan de atoombindingen
vibreren als veertjes wat warmte veroorzaakt
- Vibraties staan op de volgende pagina uitgelegd
, Sterkvibratie = atomen van elkaar af en naar elkaar toe, de bindingslengte verandert
Buigvibratie = de hoek tussen de bindingen verandert
UV/VIS – spectroscopie = je meet de absorptie van UV straling en licht bij een specifieke golflengte
- Overgaan van een elektron van de grondtoestand naar de aangeslagen toestand door opname van een
foton
- Je ziet bij welke golflengtes een stof absorbeert en hoeveel er wordt geabsorbeerd
- Het heet ook wel colorimetrie, je kan hieruit de concentratie van de oplossing berekenen
- Het is een kwantitatieve analyse
10.3
Spectrofotometrie = je meet hoeveel elektromagnetische straling een stof absorbeert
- Golflengte tussen de 10-4 m (ir) en 10-7 m (uv)
- Je meet met een spectrofotometer wat bestaat uit een stralingsbron en detector
- Meet de absorptie bij één specifieke golflengte of bij meerder golflengtes achter elkaar
- Het geeft info over de bouw van moleculen en de concentraties van stoffen in oplossingen
- Het is een kwantitatieve analyse = getal met eenheid
Spectrofotometrie -> met een spectrofotometer maak je een VIS absorptiespectrum van de stof die je wilt
onderzoeken -> golflengtes zoeken bij de sterkste absorptie -> je voert de rest van de analyse uit
Concentratie bepaling -> golflengte valt door een oplossing van de te onderzoeken stof -> meet het monster
-> ingevallen licht wordt geabsorbeerd door de stof -> en ook geabsorbeerd door andere stoffen -> de
invloed van deze extra stoffen meet je door een blanco
Blanco = alle stoffen die in het monster zitten behalve de stof die je wilt onderzoeken
Je meet de intensiteit van het doorgelaten licht bij de blanco en het monster
I
T ------
Io
- T = transmissie
- I = intensiteit van het licht dat door het monster gaat
- Io = intensiteit van het licht dat door de blanco gaat
Concentratie van de stof 0 dan I = Io
Transmissie van de blanco is dan 1 (100% als het in % is)
In praktijk gebruik je extinctie = negatieve logaritme van de transmissie
E = -log T = recht evenredig met de concentratie van de te meten stof
Concentratie = 0 -> transmissie s1 -> extinctie -log(i) = 0
Ijk lijn
- Meet de extinctie van de meerder standaardoplossingen met verschillende concentraties (ijzer(III) ionen)
dit heet een ijkreeks
- Extincties zet je in de grafiek uit tegen de concentraties van de standaardoplossingen uit de ijkreeks
- Trek een rechte lijn tussen de punten, omdat het recht evenredig is
- Ijk lijn kan ook bij titraties of chromatografie
- Je hebt wel een gekleurde stof nodig, anders moet er eerst een reactie plaatsvinden waardoor het
verkleurt
