2014-2015 les 1 - chemische analyse 2 - spectro

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


Licht spectrum/Electromagnetische straling


Gamma straling

X-ray


2-2-2015

2

X-ray (rntgen straling)

UV


Ultra violet (UV)

VIS


Zichtbaar licht (VIS)

IR


Infrarood

Microgolven


Microgolven (microwave)

Radio golven


Radio golven


2-2-2015

3

Wat is EM straling?Een vorm van energie

2 beschrijvingen van deze energievorm:

Golf Deeltje (foton)


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


Golfkarakter (2)

Frequentie is onafhankelijk van de brekingsindex.


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


Opgaven

Boek (Skoog en West 8ste druk) blz. 740:

24.6 a+b

24.7 a+b

24.10


Opgave 24.6

Bereken de frequentie

a. 2,65 2,65 10

,!"#$ 1,13 10&

b. 211' 211 10(

#) 1,42 10"&


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


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!;


Interacties met electromagnetische straling


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


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


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%


Absorptie (extinctie)

sample

P0 P


Absorptie A TA log10=(Extinctie)

Rekenvoorbeeld @ ABCD= %

100 ABCD

25%

100 0,602


Relatie Transmissie en Absorptie

sample

P0 P


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


Opgave 24.14Absorptie naar Transmissie = 10E 100%

a. @ 0,0356

= % 10,"! 100% 92,1%

b. @ 0,895

= % 10,F" 100% 12,7%


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


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

2014-2015 les 1 - chemische analyse 2 - spectro

Documents