-
2-2-2015
1
Chemische analyse 2
Hanna Robin
Waarom Spectroscopie?
Kwalitatieve methode, zoals structuur opheldering wat is het? (IR, NMR, etc)
Kwantitatieve methode hoeveel zit er in? (UV/VIS, fluorescentie, etc)
Snelle methode (weinig optimalisatie nodig)
Relatief eenvoudig
Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 2
Overzicht van de lessen Les 1
Absorptie van EM straling door atomen en moleculen
Les 2
Praktische toepassingen: kwantitatieve bepalingen met UV/VIS
Les 3
Apparatuur voor UV/VIS spectroscopie
Les 4
Werking van een AES (Atoom Emissie Spectroscopie)
Les 5
OefententamenHanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 3
Planning van vandaag
Electromagnetische straling
Interactie tussen EM straling en materie
Transmissie en absorptie van EM straling
Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 4
Licht spectrum/Electromagnetische straling
Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 5
Gamma straling
X-ray
Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 6
-
2-2-2015
2
X-ray (rntgen straling)
UV
Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 7
Ultra violet (UV)
VIS
Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 8
Zichtbaar licht (VIS)
IR
Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 9
Infrarood
Microgolven
Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 10
Microgolven (microwave)
Radio golven
Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 11
Radio golven
Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 12
-
2-2-2015
3
Wat is EM straling?Een vorm van energie
2 beschrijvingen van deze energievorm:
Golf Deeltje (foton)
Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 13
Golfkarakter
Frequentie f (of ) (s = Hz)
Snelheid v (m/s)
Golflengte (m)
Amplitude A
snelheid
Golflengte x Frequentie = snelheid
= vxc =x
Door vacum of lucht: v = c = 3.0 108 m/s
Brekingsindex v/h medium n bepaalt v:
v
cn =
Huygens
Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 14
Golfkarakter (2)
Frequentie is onafhankelijk van de brekingsindex.
Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 15
Deeltjeskarakter
Verklaart de interactie met materie
Foton = energie-pakketje:
chhE ==
h = constante van Planck = 6.63 10-34 Js
NB. Een mol fotonen heeft dus een energie van NA * h
Intensiteit (amplitude) = aantal fotonen
Planck Einstein
Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 16
Opgaven
Boek (Skoog en West 8ste druk) blz. 740:
24.6 a+b
24.7 a+b
24.10
Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 17
Opgave 24.6
Bereken de frequentie
a. 2,65 2,65 10
,!"#$ 1,13 10&
b. 211' 211 10(
#) 1,42 10"&
Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 18
-
2-2-2015
4
Opgave 24.7
Bereken de Golflengte
+,-
a. v 118,6MHz 118,6 10!
,!3,- 252,9 2,53
b. v 114,15 114,1 10Hz
6,7 262927,3 2629
Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 19
Opgave 24.10 2,70 2,70 10
9
3 10 9
2,70 10 1,11 10
: ; < ; 9
6,63 106; 9 1,11 10 7,37 10!;
Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 20
Interacties met electromagnetische straling
Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 21
Absorptie (Extinctie) Elk deeltje (atoom, ion, molecuul) heeft een laagste energie-toestand =
grondtoestand M
Excitatie (= aanslaan) naar toestand met hogere energie = aangeslagen toestand M*
Absorptie: het licht wordt opgenomen
als h = E Relaxatie:
- energie overdracht naar andere deeltjes
M* M + warmte
- fluorescentie
- Fosforescentie
M
M*
h = E
E
Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 22
H2 - molecuulAangeslagen toestanden: ook
-rotaties
-vibraties
H - H
H - H
ook gekwantiseerd:
veel extra lijnen banden!
Atomen
- elektronen; geen vibratie/rotatie geen banden: lijnspectrum
Moleculen
- elektronen, vibratie, rotatie banden: band spectrum
E
IR VIS UV
0
1
2
Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 23
Absorptiespectra van atomen en moleculen
Atomen: lijnenspectrum Moleculen: band spectrum
Hoe komt het verschil?Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 24
-
2-2-2015
5
Transmissie
sample
P0 P
begin intensiteit gemeten intensiteit
Transmissie T
0PPT = %100%
0
=PPT
Rekenvoorbeeld P0 = 2,0P = 0,5 = %
?
? 100%
0,5
2,0 100% 25%
Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 25
Absorptie (extinctie)
sample
P0 P
begin intensiteit gemeten intensiteit
Absorptie A TA log10=(Extinctie)
Rekenvoorbeeld @ ABCD= %
100 ABCD
25%
100 0,602
Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 26
Relatie Transmissie en Absorptie
sample
P0 P
begin intensiteit gemeten intensiteit
Transmissie neemt af omdat monster licht absorbeert
T
c c
1
A
0 0Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 27
Opgaven
Boek (Skoog en West 8ste druk) blz. 740:
24.14 a+b
24.15 a+b
Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 28
Opgave 24.14Absorptie naar Transmissie = 10E 100%
a. @ 0,0356
= % 10,"! 100% 92,1%
b. @ 0,895
= % 10,F" 100% 12,7%
Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 29
Opgave 24.15
Transmissie naar absorptie @ ABCDG %
ABCD=
a. = % 27,2% = 0,272
@ A log 0,272 0,57
b. = 0,579
@ A log 0,579 0,237
Hanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 30
-
2-2-2015
6
Huiswerk Doorlezen 24C Radiation Absorption
Opgaven 24.6 c-f
24.7 c-d
24.8
24.9
24.11
24.14 c-f
24.15 c-fHanna Robin - Chemische Analyse 2 Spectro - les 1 - 2014-2015 31