apsorpcija zraČenja - ffh.bg.ac.rs · • sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj...
TRANSCRIPT
![Page 1: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/1.jpg)
APSORPCIJA ZRAČENJA
![Page 2: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/2.jpg)
APSORPCIJA ZRAČENJA
Interakcija elektromagnetnog zračenja i materije
• Lamber-Berov zakon
• Boja supstancije
Optička aktivnost
• Hiralnost
• Optička rotacija
• Cirkularni dihroizam
![Page 3: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/3.jpg)
INTERAKCIJA ZRAČENJA I MATERIJE
• deo zračenja se reflektuje
• deo zračenja se apsorbuje
• deo zračenja se propusti
(prelomi)
![Page 4: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/4.jpg)
APSORPCIJA ZRAČENJA
Zakon održanja energije:
I0 = IA + IT + IR
refleksija
transparencija
apsorpcija
Grotus-Draperov zakon
RTAI
I
I
I
I
I RTA 000
1
![Page 5: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/5.jpg)
FOTONI
fotoni ili talasni paketi energije
chhE
![Page 6: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/6.jpg)
POLI- I MONOHROMATSKA SVETLOST
Polihromatska (bela) svetlost:
skup talasa različitih talasnih dužina.
Monohromatska svetlost:
skup talasa iste talasne dužine.
![Page 7: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/7.jpg)
ELEKTROMATNETNI SPEKTAR
Ako elektromagnetno zračenje uredimo po talasnim dužinama,
frekvencijama ili energijama dobijamo elektromagnetni spektar.
![Page 8: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/8.jpg)
ZRAČENJE I SPEKTROSKOPIJA
zračenje talasna dužina (m) prelazi
gama zraci 5 x 10-13 – 1.4 x 10-10 nuklearni
X-zraci 1 x 10-9 – 1 x 10-8 unutrašnji elektroni
UV- vidljiva 1.8 x 10-7 – 7.8 x 10-7 elektroni veza
infracrvena 7.8 x 10-7 – 3 x 10-4 molekulske
vibracije
mikrotalasna 7.5 x 10-4 – 3.75 x 10-3 molekulske rotacijeE
![Page 9: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/9.jpg)
VIDLJIVI DEO SPEKTRA
UV: 180 – 380 nm
VID: 380 – 780 nm
1 nm = 1·10-9 m
![Page 10: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/10.jpg)
ATOMSKI ENERGETSKI NIVOI
Energetski novoi atoma vodonika
![Page 11: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/11.jpg)
ATOMSKI EMISIONI SPEKTAR
linijski spektar
![Page 12: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/12.jpg)
MOLEKULSKI ENERGETSKI NIVOI
rotacioni nivoi
vibracioni nivoi
elektronski
nivoi
energija
![Page 13: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/13.jpg)
MOLEKULSKI EMISIONI SPEKTAR
![Page 14: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/14.jpg)
LAMBER-BEROV ZAKON
Šematski prikaz jednostavnog spektrofotometra
Intenzitet zračenja I je energija koju snop zračenja nosi u jedinici
vremena po jediničnom prostornom uglu.
Transparencija: T = I / I0
disperzioni
element
izvor
svetlosti
detektor
svetlostiuzorak
I0 I
b
![Page 15: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/15.jpg)
LAMBER-BEROV ZAKON
upadna
svetlost
propuštena
svetlost
rastvor koji
apsorbujeI I-dI
b
x=bx=0 dx
IcdxdI
– konstanta proporcionalnosti
![Page 16: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/16.jpg)
LAMBER-BEROV ZAKON
10ln10ln
10ln
ln
logloglog
ln
00
0
000
acbA
I
I
I
I
I
ITA
bcI
Idxc
I
dI
dxcIdI
bI
I
a – molarni apsorpcioni koeficijent [dm3 mol-1 cm-1]
abcA
212121
21
loglogloglog AATTTTTA
TTT
![Page 17: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/17.jpg)
LAMBER-BEROV ZAKON
Berov zakon:
Lamberov zakon:
Lamber-Berov zakon:
apsorpcioni spektar analitička prava
abcA
cA
bA
a
Fosfat u morskoj vodi
talasna duzina 880nm
y = 0.12078x - 0.00193
R2 = 0.99989
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
concentration uM
A
![Page 18: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/18.jpg)
OGRANIČENJA BEROVOG ZAKONA
Realna
• velike koncentracije apsorbujuće vrste međusobno
reaguju
Hemijska
• analit disosije/asosuje ili reaguje sa rastvaračem
Instrumentalna
• a = f(); većina izvora su polihromatski, a ne isključivo
monohromatski
• rasejana svetlost nastala refleksijom na monohromatoru
![Page 19: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/19.jpg)
KVALITATIVNA ANALIZA
0I
IT
I
I
TA
0log
log
KMnO4
u
z
o
r
a
k
max – talasna dužina
na kojoj je maksimalno
I0 I
![Page 20: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/20.jpg)
KVALITATIVNA ANALIZA
![Page 21: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/21.jpg)
KVALITATIVNA ANALIZA
Prelazni metali su često obojeni zbog prelaza između d orbitala:
apsorbuju u vidljivoj oblasti; broj pikova, max i a identifikuju
metalni jon i geometriju.
![Page 22: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/22.jpg)
KVALITATIVNA ANALIZA
Energija je apsorbovana kroz elektronske prelaze u
vezujućim orbitalama analita.
Mesta nezasićenih veza u oprganskim molekulima:
• dvostruke veze (-C=C-; -C=O, -NC=O) → *
• slobodni elektronski parovi: n→ *
• d →d prelazi u metalnim kompleksima
• metal d → ligand prelazi
![Page 23: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/23.jpg)
KVANTITATIVNA ANALIZA (I)
Koristi se Lamber-Berova jednačina
• pripremiti rastvore analita
• meriti apsorbanciju na poznatim max (a) i b
• izračunati c.
Molarne apsorptivnosti nisu precizno poznate, stoga
ovakva izračunavanja nisu precizna.
abcA
![Page 24: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/24.jpg)
KVANTITATIVNA ANALIZA (II)
Koristiti kalibracione krive – uobičajen metod
![Page 25: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/25.jpg)
BOJA I STRUKTURA MOLEKULA
Boja supstancije je određena neapsorbovanim delom
kontinualnog spektra zračenja, znači onim delom koji je
komplementaran apsorbovanom delu bele svetlosti.
![Page 26: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/26.jpg)
VIDLJIVI SPEKTAR – 380-780 nm
![Page 27: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/27.jpg)
KOMPLEMENTARNE BOJE
![Page 28: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/28.jpg)
ako supstancija
ovde apsorbuje...
ovde se
javlja boja
KRUG BOJA
![Page 29: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/29.jpg)
KOMPLEMENTARNE BOJE
primer
boja koja se
apsorbuje boja koju vidimo
šargarepa plava narandžasta
laboratorijski
mantil
nijedna (sve se
reflektuje) bela
voda
nijedna (sve se
propušta) providna
lišće crvena zelena
blato sve se apsorbuje crna
![Page 30: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/30.jpg)
RASTVORI HALOGENA U CCl4
Fluor apsorbuje u UV oblasti bezbojan
Hlor apsorbuje ljubičasto i plavo žuto zelen
Brom apsorbuje plavo i deo zelenog mrko crven
Jod apsorbuje zeleno roze ili purpuran
![Page 31: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/31.jpg)
BOJA I STRUKTURA MOLEKULA
Atomi ili atomske grupe čija ekscitacija elektrona dovodi do
apsorpcije fotona nazivaju se hromoforama (njihovo prisustvo u
molekulu odgovorno je za boju supstancije):
• u organskim molekulima - atomske grupe sa dvostrukim i
trostrukim vezama (elektroni su labavije vezani)
• joni prelaznih metala, kao i nespareni elektroni u radikalima
predstavljaju hromofore.
![Page 32: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/32.jpg)
MINERAL OBOJEN ZBOG APSORPCIJE METALNOG JONA
![Page 33: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/33.jpg)
BOJA KOMPLEKSA PRELAZNIH METALA
Rubin
Korund
Al2O3 sa nečistoćama Cr3+
Safir
Korund
Al2O3 sa nečistoćama Fe2+ i Ti4+
Smaragd
Beril
AlSiO3 koji sadrži Be sa nečistoćom Cr3+
![Page 34: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/34.jpg)
BOJA KOMPLEKSA PRELAZNIH METALA
oktaedarski raspored gde metalni
centar ima koordinacioni broj 6
![Page 35: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/35.jpg)
Boja kompleksa prelaznih metala može da se korelira sa
ligandima koje metali vezuju. Svi prikazani kompleksi
sadrže Co(III) i 5 NH3.
![Page 36: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/36.jpg)
Elektroni u prstenovima pokretljivi i apsorbuju svetlost.
Većina boja koje se koriste u industriji hrane su slične strukture
ALURA CRVENO – boja za hranu
![Page 37: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/37.jpg)
KRISTALNO LJUBIČASTO
Molekul sa konjugovanim vezama.
C N(CH3)2
N(CH3)2
N(CH3)2
Crystal Violet
(Intense Violet Color)
+ OHC N(CH3)2
N(CH3)2
N(CH3)2
OH
Colorless Product
![Page 38: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/38.jpg)
BOJA I STRUKTURA MOLEKULA
Uvođenjem auksohromnih grupa (donora elektrona) kao
što su OH, OR, OCH3, NH2 ili antiauksohromnih grupa
(akceptora elektrona) kao što su CN, CO, NO, dolazi do
promene položaja ili intenziteta apsorpcionog maksimuma.
![Page 39: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/39.jpg)
BOJA I STRUKTURA MOLEKULA
Batohromni efekat (izazivaju ga auksohromne grupe): pomeranje
apsorpcionog maksimuma prema većim talasnim dužinama što
se postiže ubacivanjem nezasićenih konjugovanih grupa.
Hipsohromni efekat (izazivaju ga antiauksohromne grupe):
pomeranje apsorpcionog maksimuma prema manjim talasnim
dužinama.
Hiperhromni efekat: povećanje apsorbancije apsorpcione trake
Hipohromni efekat: snižavanje apsorbancije apsorpcione trake.
![Page 40: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/40.jpg)
OPTIČKA AKTIVNOST
![Page 41: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/41.jpg)
ELEKTROMAGNETNO ZRAČENJE
Linearno polarizovan svetlosni talas - vektor električnog polja osciluje
uvek u jednoj ravni.
![Page 42: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/42.jpg)
PRIRODNA SVETLOST
Prirodna svetlost se sastoji od velikog broja talasa, čiji su vektori
električnog (magnetnog) polja podjednako orijentisani u svim pravcima.
Ona je nepolarizovana i polihromatska.
![Page 43: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/43.jpg)
POLARIZACIJA EM ZRAČENJA
Polarizovani zrak se može dobiti
od nepolarizovanog zraka:
• selektivnom apsorpcijom
• refleksijom
• refrakcijom
![Page 44: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/44.jpg)
POLARIZACIONI FILTER (apsorpcija)
Nepolarizovano EM
zračenjeHorizontalno
polarizovana
komponenta je
apsorbovana.
Vertikalno
polarizovana
komponenta EM
zračenja prolazi.
![Page 45: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/45.jpg)
BRUSTEROV UGAO (refleksija)
ri
ir
iri
ri
i
rrii
n
n
n
n
nn
arctg
tg
2sinsin
2
1
sinsin
![Page 46: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/46.jpg)
DVOJNO PRELAMANJE
U KRISTALU KALCITA (refrakcija)
![Page 47: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/47.jpg)
POLARIZACIJA EM ZRAČENJA
linearno polarizovano zračenje
cirkularno polarizovano zračenje
![Page 48: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/48.jpg)
linearno polarizovano zračenje
cirkularno polarizovano zračenje
![Page 49: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/49.jpg)
POLARIZACIJA EM ZRAČENJA
y
zx
y
z
y
zx
y
z
y
zxlinearno polarizovano zračenje
levo cirkularno polarizovani talas
desno cirkularno polarizovani talas
![Page 50: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/50.jpg)
OPTIČKA AKTIVNOST
Optički aktivne supstancije su providne supstancije koje obrću ravan
polarizovane svetlosti
![Page 51: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/51.jpg)
OPTIČKA AKTIVNOST
Optički aktivne supstancije su providne supstancije koje obrću ravan
polarizovane svetlosti
c
lnn
v
l
v
lt DL
LD
lnntc DL
22
![Page 52: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/52.jpg)
SPECIFIČNA ROTACIJA
ugao rotacije
specifična rotacija čiste supstancije
specifična rotacija rastvora optički
aktivne supstancije (c - masena konc.)
molarna rotacija
DL nnl
2
l
lc
MM
![Page 53: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/53.jpg)
OPTIČKA AKTIVNOST
Optički aktivne supstancije rotiraju ravan polarizacije polarizovane svetlosti
![Page 54: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/54.jpg)
OPTIČKA AKTIVNOST
Različit indeks prelamanja se javlja zbog oblika molekula. Molekuli
oblika spirale (heliksa) odgovaraju različito zavisno od toga da li je
reč o L ili D obliku.
![Page 55: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/55.jpg)
Koja je razlika između leve
i desne ruke?
![Page 56: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/56.jpg)
Enantiomeri: ne mogu se poklopiti sa ogledalskom slikom
![Page 57: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/57.jpg)
HIRALNI MOLEKULI
Molekuli (kao i ruke) koji ne mogu da se rotacijom ili translatornim
pomeranjem poklope sa svojim ogledalskim likom su hiralni.
![Page 58: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/58.jpg)
OPTIČKA AKTIVNOST (HIRALNOST)
Neke supstancije obrću ravan polarizovane svetlosti u smeru kazaljke
na satu (“desnogiri”) a neki u suprotnom smeru kazaljke na satu
(“levogiri”).
Optička aktivnost je otkrivena 1811 od strane Arago-a.
![Page 59: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/59.jpg)
Luj Paster
![Page 60: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/60.jpg)
Optička aktivnost potiče od asimetrične strukture molekula ili
kristalne rešetke. Zavisno od toga optička aktivnost može biti:
• permanantna kada se ova osobina ne gubi sa promenom
stanja date supstancije
• promenjljiva kada se optička aktivnost javlja samo
u kristalnom stanju dok se gubi pri topljenju ili sublimaciji
OPTIČKA AKTIVNOST (HIRALNOST)
![Page 61: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/61.jpg)
PROMENLJIVA OPTIČKA AKTIVNOST
Većina prirodnih materijala ne pokazuje hiralnost, ali oni koji to
pokazuju su optički aktivni (kvarc, natrijum hlorat, kalijum bromat).
![Page 62: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/62.jpg)
PERMANENTNA OPTIČKA AKTIVNOST
Najčešće optička aktivnost molekula potiče od prisustva asimetričnog
atoma (atomi čije su valence asimetrično zaposednute, različitim
atomima ili grupama atoma). Najčešće je to asimetrični ugljenikov
atom.
-hidroksipropionska kiselina
![Page 63: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/63.jpg)
PERMANENTNA OPTIČKA AKTIVNOST
![Page 64: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/64.jpg)
LEVOGIRI I DESNOGIRI MOLEKULI
Ključni molekuli života su skoro svi levogiri.
Molekuli “pogrešne ” hiralnosti mogu izazvati ozbiljne bolesti
(npr. talidimid) dok je drugi enantiomer bezopasan.
![Page 65: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/65.jpg)
PERMANENTNA OPTIČKA AKTIVNOST
Optičku altivnost pokazuju i sledeći asimetrični centri:
• Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4)
ako su vezani za različite atome ili atomske grupe, npr. atomi
kao: Si, N, P, S, Se, Te, Cr, Co, platinski metali, kompleksne
soli pojedinih metala (Cu, Pb, Co, Pd i Pt).
• Centralni katjon može imati i koordinacioni broj 6, a molekul
tada ima oktaedarsku strukturu.
![Page 66: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/66.jpg)
PERMANENTNA OPTIČKA AKTIVNOST
Optički enantiomeri ili antipodi: dva oblika istog optički aktivnog
jedinjenja pri čemu jedan odgovara ogledalskom liku drugoga.
Sintetičke supstancije sadrže uvek oba enantiomera u istim
količinama, tako da je nagrađena smeša optički inaktivna
i naziva se racematskom smešom. Reakcije u živim ćelijama
kao rezultat daju samo jedan enantiomer koji je biološki aktivan.
![Page 67: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/67.jpg)
OPTIČKA AKTIVNOST
Optička aktivnost: supstancija interaguje različito sa levo i desno
cirkularno polarizovanom svetlošću, manifestujući dva različita
ali povezana fenomena:
1) Optička rotacija – posledica različitih indeksa prelamanja za
desno i levo cirkularno polarizovanu svetlost (nL nD).
2) Cirkularni dihroizam – posledica razlčitih molarnih
apsorpcionih koeficijenata za levo i desno cirkularno
polarizovanu svetlost (aL aD).
![Page 68: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/68.jpg)
OPTIČKA ROTACIONA DISPERZIJA (ORD)
I CIRKULARNI DIHROIZAM (CD)
ORD – Spektar optičke rotacione disperzije je zavisnost
specifične rotacije od talasne dužine (posledica je zavisnosti
indeksa prelamanja od frekvencije tj. talasne dužine).
CD –. Spektar cirkularnog dihroizma je zavisnost (Ad-Al) od
talasne dužine (razlika u apsorpciji desno i levo cirkularno
polarizovane svetlosti).
Koriste se za praćenje konformacionih promena, posebno
bioloških molekula.
![Page 69: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/69.jpg)
CIRKULARNI DIHROIZAM
Snimanje apsorpcionog spektra cirkularno polarizovanom svetlošću:
crvena i zelena kriva se odnose na spektre snimljene levo i desno
cirkularno polarizovanom svetlošću, a plava kriva je njihova razlika.
A
A
![Page 70: APSORPCIJA ZRAČENJA - ffh.bg.ac.rs · • Sistemi sa tetraedarskom strkuturom (koordinacioni broj je 4) ako su vezani za različiteatome ili atomske grupe, npr. atomi kao: Si, N,](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040218/5e066aa6c5e79625da64f908/html5/thumbnails/70.jpg)
CD se češće koristi od ORD za
ispitivanje biomolekula:
• bolja rezolucija
• veća osetljivost
• lakše za dešifrovanje
OPTIČKA ROTACIONA DISPERZIJA (ORD)
I CIRKULARNI DIHROIZAM (CD)