fiziČke osobine i struktura molekula

39
Glava 6 6.1. Molarna zapremina 6.2. Parahor 6.3. Molarna refrakcija 6.6. Apsorpcija

Upload: linnea

Post on 12-Jan-2016

155 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA. Glava 6 6.1. Molarna zapremina 6.2. Parahor 6.3. Molarna refrakcija 6.6. Apsorpcija zračenja 6.7. Optička aktivnost. Fizičke osobine. - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Glava 661 Molarna zapremina62 Parahor63 Molarna refrakcija66 Apsorpcija zračenja67 Optička aktivnost

Fizičke osobineAditivne osobine su one koje predstavljaju sumu vrednosti odgovarajuće osobine konstituenata sistema- Mr m Vm

Konstitutivne osobine su one koje zavise pre svega od načina vezivanja atoma u molekulu a u manjoj meri od njihove prirode i broja-Tk Tt R PKoligativne osobine su one koje zavise od broja molekula u sistemu a ne od njihove prirode- p T k

Tt

Molarna zapremina

M

Mvn

VV spm

Idealno gasno stanje T = 27315 K i P = 101325 kP iznosi Vm0 = (0022 414 10 0000 000 19) m3mol

Kod tečnosti molarna zapremina aditivna ali i konstitutivna osobina

Kopp-ovo praviloMolarne zapremine mnogih tečnosti kada se određuju na njihovim tačkama ključanja (korespodentna temperatura) pod atmosferskim pritiskom jednake su sumi zapremina atoma konstituenata

Izomerna jedinjenja imaju približno istu molarnu zapreminu

CH3COOCH2CH3 ndash metan propionatCH3CH2COOCH3 ndash etil acetatCH3CH2CH2COOH ndash propil formijat

Molarna zapremina članova homologog niza ugljovodonika raste za svaku CH2 grupu za 22cm3mol

C4H8O2 ndashisto Vm

Ekvivalenti zapremine elemanata mogu poslužiti samo za približno izračunavanje molarnih zapremina tečnosti jer Kopovo pravilo ne daje zadovoljavajuće rezultate čak i kada se uzme u obzir konstitutivni faktor

Određivanje ekvivalenta zapremine vodonika

2Vm(H)= Vm(CnH2n+2)-nVm(CH2)=Vm(CnH2n+2)-n22=11 cm3mol

Vm(H)=55cm3molH 55 I 375

C 110 -O- 78 (OH)

Cl 228 O= 122(C=O)

Br 278 S 226

Zapreminski ekvivalentielemenata cm-3mol

Parahor

t(0C) (Dcm) -rsquo(gcm3) C(hellip)

20 2899 09787 2638

61 2361 08330 2647

120 1648 07616 2643

240 347 05739 2657

Meklod C

41

n

cT

T

10

c

c T

TkT

M1

32

t(0C) (Dcm) -rsquo(gcm3) C(hellip)

20 1701 07109 2856

50 1369 06713 2865

110 700 05707 2865

170 142 03785 2884

C6H6 (C2H5)2O

Atomski i strukturni ekvivalenti parahora

Ugljenik 48 Brom 680 Trostruka veza 466Vodonik 171 Jod 90 3-člani prsten 167Azot 125 Fluor 250 4-člani prsten 116Kiseonik 200 Sumpor 485 6-člani prsten 61O2 u estrima 600 Fosfor 392 Naftalinski prsten 122

PconstM

41

4141

mVM

P

rsquoltlt

BmB

AmA

B

A

V

V

P

P

41

41

C 48(115) S 485 = 232

H 171(144) Cl 538 466

O 200 Br 680 6-prsten 61

Ekvivalenti parahora

PrimeriSF6 [P]exp=1433

[P]teor=6 [P] (F)+ [P] (S)=150+485=1465

ParahorPrimeriC6H4CH3CN ndash toluolnitril

[P]teor= 8[P](C)+7 [P](H)+ [P](N)+ [P](6-prsten)+3 [P](=)+ [P]() 8middot48+7 middot171+125+6 middot61+3 middot232+466=2929

[P]exp(o-TN)=2996 [P]exp(m-TN)=2956 [P]exp(p-TN)=2944

(C2H4O)3 ndash paraaldehid

[P]teor=3636 ndash linearna struktura

[P]teor=3001 ndashciklična struktura [P]exp=2987

ParahorPrimeriKoliki je parahor C2H6 ako je parahor P(CH3Cl)=110 P(CH4)=73 i P(HCl)=71a) 33 b) 110 c) 112 d) 114 e) 254 f) ne znam

Rešenje

Pošto je parahor aditivna veličina to možemo odrediti

PCH2=PCH3Cl-PHCl=110-71=39 Onda je

PC2H6=PCH4+PCH2=73+39=112

REFLEKSIJA

i r

mmmmm

Upadniugao

Prelaomniugao

Jednakost prelomnih uglova

Refrakcija

A ona je u stvari ovde

On vidi ribu ovdehellip

Refrakcija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija)Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više

disperzija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlosti pri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n

1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera

2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije industiraja hrane biohemija

3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost kada je

rN

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

N

Nn Relativni indeks prelamanja

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon

1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštai je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulazir je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn n

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsin11==vv11ttd d ((žuti trougaožuti trougao))

sinsin22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sin

sin

v

v

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sin

v

v

vcvc

N

Nn

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2n12

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva na principu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od 900

dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbija Ona se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je

40deg Ugao između bele svetlosti i srvenog

zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferi

Dolazi do refleksije i refrakcije Prvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skreće Crvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlost prema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalna refleksija

Molarna refrakcija [(n1)]

[M(n1)]

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i nezavisno od

temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost (aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna veličina-

nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

1

2

12

2

n

nr

M

n

nR

2

12

2

Molarna refrakcija

M

n

nR

2

12

2Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

C6H12 C6H6 (C2H5)2O CHCl3Izmereno

Izračunato

2771

2767

2615

2631

2248

2231

2140

2142

R RD R R

C 2413 2418 2438 2466

H 1092 1100 1115 1127

O(CO) 1189 2211 2247 2267

O(OH) 1522 1525 1531 1541

= 1686 1733 1824 1893

2328 2398 2506 2539

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 2: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Fizičke osobineAditivne osobine su one koje predstavljaju sumu vrednosti odgovarajuće osobine konstituenata sistema- Mr m Vm

Konstitutivne osobine su one koje zavise pre svega od načina vezivanja atoma u molekulu a u manjoj meri od njihove prirode i broja-Tk Tt R PKoligativne osobine su one koje zavise od broja molekula u sistemu a ne od njihove prirode- p T k

Tt

Molarna zapremina

M

Mvn

VV spm

Idealno gasno stanje T = 27315 K i P = 101325 kP iznosi Vm0 = (0022 414 10 0000 000 19) m3mol

Kod tečnosti molarna zapremina aditivna ali i konstitutivna osobina

Kopp-ovo praviloMolarne zapremine mnogih tečnosti kada se određuju na njihovim tačkama ključanja (korespodentna temperatura) pod atmosferskim pritiskom jednake su sumi zapremina atoma konstituenata

Izomerna jedinjenja imaju približno istu molarnu zapreminu

CH3COOCH2CH3 ndash metan propionatCH3CH2COOCH3 ndash etil acetatCH3CH2CH2COOH ndash propil formijat

Molarna zapremina članova homologog niza ugljovodonika raste za svaku CH2 grupu za 22cm3mol

C4H8O2 ndashisto Vm

Ekvivalenti zapremine elemanata mogu poslužiti samo za približno izračunavanje molarnih zapremina tečnosti jer Kopovo pravilo ne daje zadovoljavajuće rezultate čak i kada se uzme u obzir konstitutivni faktor

Određivanje ekvivalenta zapremine vodonika

2Vm(H)= Vm(CnH2n+2)-nVm(CH2)=Vm(CnH2n+2)-n22=11 cm3mol

Vm(H)=55cm3molH 55 I 375

C 110 -O- 78 (OH)

Cl 228 O= 122(C=O)

Br 278 S 226

Zapreminski ekvivalentielemenata cm-3mol

Parahor

t(0C) (Dcm) -rsquo(gcm3) C(hellip)

20 2899 09787 2638

61 2361 08330 2647

120 1648 07616 2643

240 347 05739 2657

Meklod C

41

n

cT

T

10

c

c T

TkT

M1

32

t(0C) (Dcm) -rsquo(gcm3) C(hellip)

20 1701 07109 2856

50 1369 06713 2865

110 700 05707 2865

170 142 03785 2884

C6H6 (C2H5)2O

Atomski i strukturni ekvivalenti parahora

Ugljenik 48 Brom 680 Trostruka veza 466Vodonik 171 Jod 90 3-člani prsten 167Azot 125 Fluor 250 4-člani prsten 116Kiseonik 200 Sumpor 485 6-člani prsten 61O2 u estrima 600 Fosfor 392 Naftalinski prsten 122

PconstM

41

4141

mVM

P

rsquoltlt

BmB

AmA

B

A

V

V

P

P

41

41

C 48(115) S 485 = 232

H 171(144) Cl 538 466

O 200 Br 680 6-prsten 61

Ekvivalenti parahora

PrimeriSF6 [P]exp=1433

[P]teor=6 [P] (F)+ [P] (S)=150+485=1465

ParahorPrimeriC6H4CH3CN ndash toluolnitril

[P]teor= 8[P](C)+7 [P](H)+ [P](N)+ [P](6-prsten)+3 [P](=)+ [P]() 8middot48+7 middot171+125+6 middot61+3 middot232+466=2929

[P]exp(o-TN)=2996 [P]exp(m-TN)=2956 [P]exp(p-TN)=2944

(C2H4O)3 ndash paraaldehid

[P]teor=3636 ndash linearna struktura

[P]teor=3001 ndashciklična struktura [P]exp=2987

ParahorPrimeriKoliki je parahor C2H6 ako je parahor P(CH3Cl)=110 P(CH4)=73 i P(HCl)=71a) 33 b) 110 c) 112 d) 114 e) 254 f) ne znam

Rešenje

Pošto je parahor aditivna veličina to možemo odrediti

PCH2=PCH3Cl-PHCl=110-71=39 Onda je

PC2H6=PCH4+PCH2=73+39=112

REFLEKSIJA

i r

mmmmm

Upadniugao

Prelaomniugao

Jednakost prelomnih uglova

Refrakcija

A ona je u stvari ovde

On vidi ribu ovdehellip

Refrakcija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija)Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više

disperzija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlosti pri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n

1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera

2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije industiraja hrane biohemija

3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost kada je

rN

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

N

Nn Relativni indeks prelamanja

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon

1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštai je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulazir je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn n

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsin11==vv11ttd d ((žuti trougaožuti trougao))

sinsin22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sin

sin

v

v

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sin

v

v

vcvc

N

Nn

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2n12

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva na principu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od 900

dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbija Ona se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je

40deg Ugao između bele svetlosti i srvenog

zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferi

Dolazi do refleksije i refrakcije Prvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skreće Crvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlost prema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalna refleksija

Molarna refrakcija [(n1)]

[M(n1)]

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i nezavisno od

temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost (aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna veličina-

nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

1

2

12

2

n

nr

M

n

nR

2

12

2

Molarna refrakcija

M

n

nR

2

12

2Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

C6H12 C6H6 (C2H5)2O CHCl3Izmereno

Izračunato

2771

2767

2615

2631

2248

2231

2140

2142

R RD R R

C 2413 2418 2438 2466

H 1092 1100 1115 1127

O(CO) 1189 2211 2247 2267

O(OH) 1522 1525 1531 1541

= 1686 1733 1824 1893

2328 2398 2506 2539

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 3: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Molarna zapremina

M

Mvn

VV spm

Idealno gasno stanje T = 27315 K i P = 101325 kP iznosi Vm0 = (0022 414 10 0000 000 19) m3mol

Kod tečnosti molarna zapremina aditivna ali i konstitutivna osobina

Kopp-ovo praviloMolarne zapremine mnogih tečnosti kada se određuju na njihovim tačkama ključanja (korespodentna temperatura) pod atmosferskim pritiskom jednake su sumi zapremina atoma konstituenata

Izomerna jedinjenja imaju približno istu molarnu zapreminu

CH3COOCH2CH3 ndash metan propionatCH3CH2COOCH3 ndash etil acetatCH3CH2CH2COOH ndash propil formijat

Molarna zapremina članova homologog niza ugljovodonika raste za svaku CH2 grupu za 22cm3mol

C4H8O2 ndashisto Vm

Ekvivalenti zapremine elemanata mogu poslužiti samo za približno izračunavanje molarnih zapremina tečnosti jer Kopovo pravilo ne daje zadovoljavajuće rezultate čak i kada se uzme u obzir konstitutivni faktor

Određivanje ekvivalenta zapremine vodonika

2Vm(H)= Vm(CnH2n+2)-nVm(CH2)=Vm(CnH2n+2)-n22=11 cm3mol

Vm(H)=55cm3molH 55 I 375

C 110 -O- 78 (OH)

Cl 228 O= 122(C=O)

Br 278 S 226

Zapreminski ekvivalentielemenata cm-3mol

Parahor

t(0C) (Dcm) -rsquo(gcm3) C(hellip)

20 2899 09787 2638

61 2361 08330 2647

120 1648 07616 2643

240 347 05739 2657

Meklod C

41

n

cT

T

10

c

c T

TkT

M1

32

t(0C) (Dcm) -rsquo(gcm3) C(hellip)

20 1701 07109 2856

50 1369 06713 2865

110 700 05707 2865

170 142 03785 2884

C6H6 (C2H5)2O

Atomski i strukturni ekvivalenti parahora

Ugljenik 48 Brom 680 Trostruka veza 466Vodonik 171 Jod 90 3-člani prsten 167Azot 125 Fluor 250 4-člani prsten 116Kiseonik 200 Sumpor 485 6-člani prsten 61O2 u estrima 600 Fosfor 392 Naftalinski prsten 122

PconstM

41

4141

mVM

P

rsquoltlt

BmB

AmA

B

A

V

V

P

P

41

41

C 48(115) S 485 = 232

H 171(144) Cl 538 466

O 200 Br 680 6-prsten 61

Ekvivalenti parahora

PrimeriSF6 [P]exp=1433

[P]teor=6 [P] (F)+ [P] (S)=150+485=1465

ParahorPrimeriC6H4CH3CN ndash toluolnitril

[P]teor= 8[P](C)+7 [P](H)+ [P](N)+ [P](6-prsten)+3 [P](=)+ [P]() 8middot48+7 middot171+125+6 middot61+3 middot232+466=2929

[P]exp(o-TN)=2996 [P]exp(m-TN)=2956 [P]exp(p-TN)=2944

(C2H4O)3 ndash paraaldehid

[P]teor=3636 ndash linearna struktura

[P]teor=3001 ndashciklična struktura [P]exp=2987

ParahorPrimeriKoliki je parahor C2H6 ako je parahor P(CH3Cl)=110 P(CH4)=73 i P(HCl)=71a) 33 b) 110 c) 112 d) 114 e) 254 f) ne znam

Rešenje

Pošto je parahor aditivna veličina to možemo odrediti

PCH2=PCH3Cl-PHCl=110-71=39 Onda je

PC2H6=PCH4+PCH2=73+39=112

REFLEKSIJA

i r

mmmmm

Upadniugao

Prelaomniugao

Jednakost prelomnih uglova

Refrakcija

A ona je u stvari ovde

On vidi ribu ovdehellip

Refrakcija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija)Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više

disperzija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlosti pri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n

1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera

2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije industiraja hrane biohemija

3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost kada je

rN

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

N

Nn Relativni indeks prelamanja

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon

1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštai je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulazir je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn n

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsin11==vv11ttd d ((žuti trougaožuti trougao))

sinsin22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sin

sin

v

v

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sin

v

v

vcvc

N

Nn

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2n12

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva na principu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od 900

dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbija Ona se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je

40deg Ugao između bele svetlosti i srvenog

zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferi

Dolazi do refleksije i refrakcije Prvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skreće Crvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlost prema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalna refleksija

Molarna refrakcija [(n1)]

[M(n1)]

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i nezavisno od

temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost (aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna veličina-

nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

1

2

12

2

n

nr

M

n

nR

2

12

2

Molarna refrakcija

M

n

nR

2

12

2Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

C6H12 C6H6 (C2H5)2O CHCl3Izmereno

Izračunato

2771

2767

2615

2631

2248

2231

2140

2142

R RD R R

C 2413 2418 2438 2466

H 1092 1100 1115 1127

O(CO) 1189 2211 2247 2267

O(OH) 1522 1525 1531 1541

= 1686 1733 1824 1893

2328 2398 2506 2539

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 4: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Kopp-ovo praviloMolarne zapremine mnogih tečnosti kada se određuju na njihovim tačkama ključanja (korespodentna temperatura) pod atmosferskim pritiskom jednake su sumi zapremina atoma konstituenata

Izomerna jedinjenja imaju približno istu molarnu zapreminu

CH3COOCH2CH3 ndash metan propionatCH3CH2COOCH3 ndash etil acetatCH3CH2CH2COOH ndash propil formijat

Molarna zapremina članova homologog niza ugljovodonika raste za svaku CH2 grupu za 22cm3mol

C4H8O2 ndashisto Vm

Ekvivalenti zapremine elemanata mogu poslužiti samo za približno izračunavanje molarnih zapremina tečnosti jer Kopovo pravilo ne daje zadovoljavajuće rezultate čak i kada se uzme u obzir konstitutivni faktor

Određivanje ekvivalenta zapremine vodonika

2Vm(H)= Vm(CnH2n+2)-nVm(CH2)=Vm(CnH2n+2)-n22=11 cm3mol

Vm(H)=55cm3molH 55 I 375

C 110 -O- 78 (OH)

Cl 228 O= 122(C=O)

Br 278 S 226

Zapreminski ekvivalentielemenata cm-3mol

Parahor

t(0C) (Dcm) -rsquo(gcm3) C(hellip)

20 2899 09787 2638

61 2361 08330 2647

120 1648 07616 2643

240 347 05739 2657

Meklod C

41

n

cT

T

10

c

c T

TkT

M1

32

t(0C) (Dcm) -rsquo(gcm3) C(hellip)

20 1701 07109 2856

50 1369 06713 2865

110 700 05707 2865

170 142 03785 2884

C6H6 (C2H5)2O

Atomski i strukturni ekvivalenti parahora

Ugljenik 48 Brom 680 Trostruka veza 466Vodonik 171 Jod 90 3-člani prsten 167Azot 125 Fluor 250 4-člani prsten 116Kiseonik 200 Sumpor 485 6-člani prsten 61O2 u estrima 600 Fosfor 392 Naftalinski prsten 122

PconstM

41

4141

mVM

P

rsquoltlt

BmB

AmA

B

A

V

V

P

P

41

41

C 48(115) S 485 = 232

H 171(144) Cl 538 466

O 200 Br 680 6-prsten 61

Ekvivalenti parahora

PrimeriSF6 [P]exp=1433

[P]teor=6 [P] (F)+ [P] (S)=150+485=1465

ParahorPrimeriC6H4CH3CN ndash toluolnitril

[P]teor= 8[P](C)+7 [P](H)+ [P](N)+ [P](6-prsten)+3 [P](=)+ [P]() 8middot48+7 middot171+125+6 middot61+3 middot232+466=2929

[P]exp(o-TN)=2996 [P]exp(m-TN)=2956 [P]exp(p-TN)=2944

(C2H4O)3 ndash paraaldehid

[P]teor=3636 ndash linearna struktura

[P]teor=3001 ndashciklična struktura [P]exp=2987

ParahorPrimeriKoliki je parahor C2H6 ako je parahor P(CH3Cl)=110 P(CH4)=73 i P(HCl)=71a) 33 b) 110 c) 112 d) 114 e) 254 f) ne znam

Rešenje

Pošto je parahor aditivna veličina to možemo odrediti

PCH2=PCH3Cl-PHCl=110-71=39 Onda je

PC2H6=PCH4+PCH2=73+39=112

REFLEKSIJA

i r

mmmmm

Upadniugao

Prelaomniugao

Jednakost prelomnih uglova

Refrakcija

A ona je u stvari ovde

On vidi ribu ovdehellip

Refrakcija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija)Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više

disperzija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlosti pri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n

1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera

2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije industiraja hrane biohemija

3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost kada je

rN

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

N

Nn Relativni indeks prelamanja

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon

1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštai je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulazir je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn n

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsin11==vv11ttd d ((žuti trougaožuti trougao))

sinsin22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sin

sin

v

v

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sin

v

v

vcvc

N

Nn

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2n12

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva na principu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od 900

dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbija Ona se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je

40deg Ugao između bele svetlosti i srvenog

zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferi

Dolazi do refleksije i refrakcije Prvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skreće Crvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlost prema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalna refleksija

Molarna refrakcija [(n1)]

[M(n1)]

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i nezavisno od

temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost (aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna veličina-

nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

1

2

12

2

n

nr

M

n

nR

2

12

2

Molarna refrakcija

M

n

nR

2

12

2Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

C6H12 C6H6 (C2H5)2O CHCl3Izmereno

Izračunato

2771

2767

2615

2631

2248

2231

2140

2142

R RD R R

C 2413 2418 2438 2466

H 1092 1100 1115 1127

O(CO) 1189 2211 2247 2267

O(OH) 1522 1525 1531 1541

= 1686 1733 1824 1893

2328 2398 2506 2539

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 5: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Ekvivalenti zapremine elemanata mogu poslužiti samo za približno izračunavanje molarnih zapremina tečnosti jer Kopovo pravilo ne daje zadovoljavajuće rezultate čak i kada se uzme u obzir konstitutivni faktor

Određivanje ekvivalenta zapremine vodonika

2Vm(H)= Vm(CnH2n+2)-nVm(CH2)=Vm(CnH2n+2)-n22=11 cm3mol

Vm(H)=55cm3molH 55 I 375

C 110 -O- 78 (OH)

Cl 228 O= 122(C=O)

Br 278 S 226

Zapreminski ekvivalentielemenata cm-3mol

Parahor

t(0C) (Dcm) -rsquo(gcm3) C(hellip)

20 2899 09787 2638

61 2361 08330 2647

120 1648 07616 2643

240 347 05739 2657

Meklod C

41

n

cT

T

10

c

c T

TkT

M1

32

t(0C) (Dcm) -rsquo(gcm3) C(hellip)

20 1701 07109 2856

50 1369 06713 2865

110 700 05707 2865

170 142 03785 2884

C6H6 (C2H5)2O

Atomski i strukturni ekvivalenti parahora

Ugljenik 48 Brom 680 Trostruka veza 466Vodonik 171 Jod 90 3-člani prsten 167Azot 125 Fluor 250 4-člani prsten 116Kiseonik 200 Sumpor 485 6-člani prsten 61O2 u estrima 600 Fosfor 392 Naftalinski prsten 122

PconstM

41

4141

mVM

P

rsquoltlt

BmB

AmA

B

A

V

V

P

P

41

41

C 48(115) S 485 = 232

H 171(144) Cl 538 466

O 200 Br 680 6-prsten 61

Ekvivalenti parahora

PrimeriSF6 [P]exp=1433

[P]teor=6 [P] (F)+ [P] (S)=150+485=1465

ParahorPrimeriC6H4CH3CN ndash toluolnitril

[P]teor= 8[P](C)+7 [P](H)+ [P](N)+ [P](6-prsten)+3 [P](=)+ [P]() 8middot48+7 middot171+125+6 middot61+3 middot232+466=2929

[P]exp(o-TN)=2996 [P]exp(m-TN)=2956 [P]exp(p-TN)=2944

(C2H4O)3 ndash paraaldehid

[P]teor=3636 ndash linearna struktura

[P]teor=3001 ndashciklična struktura [P]exp=2987

ParahorPrimeriKoliki je parahor C2H6 ako je parahor P(CH3Cl)=110 P(CH4)=73 i P(HCl)=71a) 33 b) 110 c) 112 d) 114 e) 254 f) ne znam

Rešenje

Pošto je parahor aditivna veličina to možemo odrediti

PCH2=PCH3Cl-PHCl=110-71=39 Onda je

PC2H6=PCH4+PCH2=73+39=112

REFLEKSIJA

i r

mmmmm

Upadniugao

Prelaomniugao

Jednakost prelomnih uglova

Refrakcija

A ona je u stvari ovde

On vidi ribu ovdehellip

Refrakcija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija)Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više

disperzija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlosti pri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n

1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera

2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije industiraja hrane biohemija

3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost kada je

rN

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

N

Nn Relativni indeks prelamanja

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon

1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštai je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulazir je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn n

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsin11==vv11ttd d ((žuti trougaožuti trougao))

sinsin22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sin

sin

v

v

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sin

v

v

vcvc

N

Nn

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2n12

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva na principu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od 900

dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbija Ona se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je

40deg Ugao između bele svetlosti i srvenog

zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferi

Dolazi do refleksije i refrakcije Prvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skreće Crvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlost prema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalna refleksija

Molarna refrakcija [(n1)]

[M(n1)]

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i nezavisno od

temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost (aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna veličina-

nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

1

2

12

2

n

nr

M

n

nR

2

12

2

Molarna refrakcija

M

n

nR

2

12

2Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

C6H12 C6H6 (C2H5)2O CHCl3Izmereno

Izračunato

2771

2767

2615

2631

2248

2231

2140

2142

R RD R R

C 2413 2418 2438 2466

H 1092 1100 1115 1127

O(CO) 1189 2211 2247 2267

O(OH) 1522 1525 1531 1541

= 1686 1733 1824 1893

2328 2398 2506 2539

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 6: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Parahor

t(0C) (Dcm) -rsquo(gcm3) C(hellip)

20 2899 09787 2638

61 2361 08330 2647

120 1648 07616 2643

240 347 05739 2657

Meklod C

41

n

cT

T

10

c

c T

TkT

M1

32

t(0C) (Dcm) -rsquo(gcm3) C(hellip)

20 1701 07109 2856

50 1369 06713 2865

110 700 05707 2865

170 142 03785 2884

C6H6 (C2H5)2O

Atomski i strukturni ekvivalenti parahora

Ugljenik 48 Brom 680 Trostruka veza 466Vodonik 171 Jod 90 3-člani prsten 167Azot 125 Fluor 250 4-člani prsten 116Kiseonik 200 Sumpor 485 6-člani prsten 61O2 u estrima 600 Fosfor 392 Naftalinski prsten 122

PconstM

41

4141

mVM

P

rsquoltlt

BmB

AmA

B

A

V

V

P

P

41

41

C 48(115) S 485 = 232

H 171(144) Cl 538 466

O 200 Br 680 6-prsten 61

Ekvivalenti parahora

PrimeriSF6 [P]exp=1433

[P]teor=6 [P] (F)+ [P] (S)=150+485=1465

ParahorPrimeriC6H4CH3CN ndash toluolnitril

[P]teor= 8[P](C)+7 [P](H)+ [P](N)+ [P](6-prsten)+3 [P](=)+ [P]() 8middot48+7 middot171+125+6 middot61+3 middot232+466=2929

[P]exp(o-TN)=2996 [P]exp(m-TN)=2956 [P]exp(p-TN)=2944

(C2H4O)3 ndash paraaldehid

[P]teor=3636 ndash linearna struktura

[P]teor=3001 ndashciklična struktura [P]exp=2987

ParahorPrimeriKoliki je parahor C2H6 ako je parahor P(CH3Cl)=110 P(CH4)=73 i P(HCl)=71a) 33 b) 110 c) 112 d) 114 e) 254 f) ne znam

Rešenje

Pošto je parahor aditivna veličina to možemo odrediti

PCH2=PCH3Cl-PHCl=110-71=39 Onda je

PC2H6=PCH4+PCH2=73+39=112

REFLEKSIJA

i r

mmmmm

Upadniugao

Prelaomniugao

Jednakost prelomnih uglova

Refrakcija

A ona je u stvari ovde

On vidi ribu ovdehellip

Refrakcija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija)Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više

disperzija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlosti pri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n

1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera

2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije industiraja hrane biohemija

3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost kada je

rN

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

N

Nn Relativni indeks prelamanja

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon

1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštai je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulazir je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn n

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsin11==vv11ttd d ((žuti trougaožuti trougao))

sinsin22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sin

sin

v

v

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sin

v

v

vcvc

N

Nn

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2n12

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva na principu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od 900

dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbija Ona se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je

40deg Ugao između bele svetlosti i srvenog

zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferi

Dolazi do refleksije i refrakcije Prvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skreće Crvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlost prema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalna refleksija

Molarna refrakcija [(n1)]

[M(n1)]

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i nezavisno od

temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost (aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna veličina-

nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

1

2

12

2

n

nr

M

n

nR

2

12

2

Molarna refrakcija

M

n

nR

2

12

2Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

C6H12 C6H6 (C2H5)2O CHCl3Izmereno

Izračunato

2771

2767

2615

2631

2248

2231

2140

2142

R RD R R

C 2413 2418 2438 2466

H 1092 1100 1115 1127

O(CO) 1189 2211 2247 2267

O(OH) 1522 1525 1531 1541

= 1686 1733 1824 1893

2328 2398 2506 2539

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 7: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Atomski i strukturni ekvivalenti parahora

Ugljenik 48 Brom 680 Trostruka veza 466Vodonik 171 Jod 90 3-člani prsten 167Azot 125 Fluor 250 4-člani prsten 116Kiseonik 200 Sumpor 485 6-člani prsten 61O2 u estrima 600 Fosfor 392 Naftalinski prsten 122

PconstM

41

4141

mVM

P

rsquoltlt

BmB

AmA

B

A

V

V

P

P

41

41

C 48(115) S 485 = 232

H 171(144) Cl 538 466

O 200 Br 680 6-prsten 61

Ekvivalenti parahora

PrimeriSF6 [P]exp=1433

[P]teor=6 [P] (F)+ [P] (S)=150+485=1465

ParahorPrimeriC6H4CH3CN ndash toluolnitril

[P]teor= 8[P](C)+7 [P](H)+ [P](N)+ [P](6-prsten)+3 [P](=)+ [P]() 8middot48+7 middot171+125+6 middot61+3 middot232+466=2929

[P]exp(o-TN)=2996 [P]exp(m-TN)=2956 [P]exp(p-TN)=2944

(C2H4O)3 ndash paraaldehid

[P]teor=3636 ndash linearna struktura

[P]teor=3001 ndashciklična struktura [P]exp=2987

ParahorPrimeriKoliki je parahor C2H6 ako je parahor P(CH3Cl)=110 P(CH4)=73 i P(HCl)=71a) 33 b) 110 c) 112 d) 114 e) 254 f) ne znam

Rešenje

Pošto je parahor aditivna veličina to možemo odrediti

PCH2=PCH3Cl-PHCl=110-71=39 Onda je

PC2H6=PCH4+PCH2=73+39=112

REFLEKSIJA

i r

mmmmm

Upadniugao

Prelaomniugao

Jednakost prelomnih uglova

Refrakcija

A ona je u stvari ovde

On vidi ribu ovdehellip

Refrakcija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija)Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više

disperzija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlosti pri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n

1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera

2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije industiraja hrane biohemija

3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost kada je

rN

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

N

Nn Relativni indeks prelamanja

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon

1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštai je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulazir je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn n

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsin11==vv11ttd d ((žuti trougaožuti trougao))

sinsin22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sin

sin

v

v

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sin

v

v

vcvc

N

Nn

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2n12

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva na principu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od 900

dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbija Ona se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je

40deg Ugao između bele svetlosti i srvenog

zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferi

Dolazi do refleksije i refrakcije Prvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skreće Crvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlost prema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalna refleksija

Molarna refrakcija [(n1)]

[M(n1)]

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i nezavisno od

temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost (aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna veličina-

nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

1

2

12

2

n

nr

M

n

nR

2

12

2

Molarna refrakcija

M

n

nR

2

12

2Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

C6H12 C6H6 (C2H5)2O CHCl3Izmereno

Izračunato

2771

2767

2615

2631

2248

2231

2140

2142

R RD R R

C 2413 2418 2438 2466

H 1092 1100 1115 1127

O(CO) 1189 2211 2247 2267

O(OH) 1522 1525 1531 1541

= 1686 1733 1824 1893

2328 2398 2506 2539

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 8: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

PconstM

41

4141

mVM

P

rsquoltlt

BmB

AmA

B

A

V

V

P

P

41

41

C 48(115) S 485 = 232

H 171(144) Cl 538 466

O 200 Br 680 6-prsten 61

Ekvivalenti parahora

PrimeriSF6 [P]exp=1433

[P]teor=6 [P] (F)+ [P] (S)=150+485=1465

ParahorPrimeriC6H4CH3CN ndash toluolnitril

[P]teor= 8[P](C)+7 [P](H)+ [P](N)+ [P](6-prsten)+3 [P](=)+ [P]() 8middot48+7 middot171+125+6 middot61+3 middot232+466=2929

[P]exp(o-TN)=2996 [P]exp(m-TN)=2956 [P]exp(p-TN)=2944

(C2H4O)3 ndash paraaldehid

[P]teor=3636 ndash linearna struktura

[P]teor=3001 ndashciklična struktura [P]exp=2987

ParahorPrimeriKoliki je parahor C2H6 ako je parahor P(CH3Cl)=110 P(CH4)=73 i P(HCl)=71a) 33 b) 110 c) 112 d) 114 e) 254 f) ne znam

Rešenje

Pošto je parahor aditivna veličina to možemo odrediti

PCH2=PCH3Cl-PHCl=110-71=39 Onda je

PC2H6=PCH4+PCH2=73+39=112

REFLEKSIJA

i r

mmmmm

Upadniugao

Prelaomniugao

Jednakost prelomnih uglova

Refrakcija

A ona je u stvari ovde

On vidi ribu ovdehellip

Refrakcija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija)Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više

disperzija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlosti pri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n

1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera

2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije industiraja hrane biohemija

3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost kada je

rN

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

N

Nn Relativni indeks prelamanja

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon

1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštai je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulazir je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn n

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsin11==vv11ttd d ((žuti trougaožuti trougao))

sinsin22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sin

sin

v

v

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sin

v

v

vcvc

N

Nn

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2n12

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva na principu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od 900

dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbija Ona se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je

40deg Ugao između bele svetlosti i srvenog

zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferi

Dolazi do refleksije i refrakcije Prvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skreće Crvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlost prema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalna refleksija

Molarna refrakcija [(n1)]

[M(n1)]

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i nezavisno od

temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost (aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna veličina-

nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

1

2

12

2

n

nr

M

n

nR

2

12

2

Molarna refrakcija

M

n

nR

2

12

2Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

C6H12 C6H6 (C2H5)2O CHCl3Izmereno

Izračunato

2771

2767

2615

2631

2248

2231

2140

2142

R RD R R

C 2413 2418 2438 2466

H 1092 1100 1115 1127

O(CO) 1189 2211 2247 2267

O(OH) 1522 1525 1531 1541

= 1686 1733 1824 1893

2328 2398 2506 2539

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 9: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

ParahorPrimeriC6H4CH3CN ndash toluolnitril

[P]teor= 8[P](C)+7 [P](H)+ [P](N)+ [P](6-prsten)+3 [P](=)+ [P]() 8middot48+7 middot171+125+6 middot61+3 middot232+466=2929

[P]exp(o-TN)=2996 [P]exp(m-TN)=2956 [P]exp(p-TN)=2944

(C2H4O)3 ndash paraaldehid

[P]teor=3636 ndash linearna struktura

[P]teor=3001 ndashciklična struktura [P]exp=2987

ParahorPrimeriKoliki je parahor C2H6 ako je parahor P(CH3Cl)=110 P(CH4)=73 i P(HCl)=71a) 33 b) 110 c) 112 d) 114 e) 254 f) ne znam

Rešenje

Pošto je parahor aditivna veličina to možemo odrediti

PCH2=PCH3Cl-PHCl=110-71=39 Onda je

PC2H6=PCH4+PCH2=73+39=112

REFLEKSIJA

i r

mmmmm

Upadniugao

Prelaomniugao

Jednakost prelomnih uglova

Refrakcija

A ona je u stvari ovde

On vidi ribu ovdehellip

Refrakcija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija)Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više

disperzija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlosti pri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n

1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera

2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije industiraja hrane biohemija

3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost kada je

rN

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

N

Nn Relativni indeks prelamanja

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon

1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštai je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulazir je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn n

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsin11==vv11ttd d ((žuti trougaožuti trougao))

sinsin22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sin

sin

v

v

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sin

v

v

vcvc

N

Nn

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2n12

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva na principu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od 900

dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbija Ona se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je

40deg Ugao između bele svetlosti i srvenog

zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferi

Dolazi do refleksije i refrakcije Prvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skreće Crvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlost prema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalna refleksija

Molarna refrakcija [(n1)]

[M(n1)]

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i nezavisno od

temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost (aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna veličina-

nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

1

2

12

2

n

nr

M

n

nR

2

12

2

Molarna refrakcija

M

n

nR

2

12

2Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

C6H12 C6H6 (C2H5)2O CHCl3Izmereno

Izračunato

2771

2767

2615

2631

2248

2231

2140

2142

R RD R R

C 2413 2418 2438 2466

H 1092 1100 1115 1127

O(CO) 1189 2211 2247 2267

O(OH) 1522 1525 1531 1541

= 1686 1733 1824 1893

2328 2398 2506 2539

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 10: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

ParahorPrimeriKoliki je parahor C2H6 ako je parahor P(CH3Cl)=110 P(CH4)=73 i P(HCl)=71a) 33 b) 110 c) 112 d) 114 e) 254 f) ne znam

Rešenje

Pošto je parahor aditivna veličina to možemo odrediti

PCH2=PCH3Cl-PHCl=110-71=39 Onda je

PC2H6=PCH4+PCH2=73+39=112

REFLEKSIJA

i r

mmmmm

Upadniugao

Prelaomniugao

Jednakost prelomnih uglova

Refrakcija

A ona je u stvari ovde

On vidi ribu ovdehellip

Refrakcija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija)Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više

disperzija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlosti pri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n

1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera

2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije industiraja hrane biohemija

3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost kada je

rN

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

N

Nn Relativni indeks prelamanja

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon

1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštai je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulazir je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn n

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsin11==vv11ttd d ((žuti trougaožuti trougao))

sinsin22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sin

sin

v

v

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sin

v

v

vcvc

N

Nn

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2n12

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva na principu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od 900

dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbija Ona se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je

40deg Ugao između bele svetlosti i srvenog

zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferi

Dolazi do refleksije i refrakcije Prvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skreće Crvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlost prema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalna refleksija

Molarna refrakcija [(n1)]

[M(n1)]

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i nezavisno od

temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost (aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna veličina-

nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

1

2

12

2

n

nr

M

n

nR

2

12

2

Molarna refrakcija

M

n

nR

2

12

2Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

C6H12 C6H6 (C2H5)2O CHCl3Izmereno

Izračunato

2771

2767

2615

2631

2248

2231

2140

2142

R RD R R

C 2413 2418 2438 2466

H 1092 1100 1115 1127

O(CO) 1189 2211 2247 2267

O(OH) 1522 1525 1531 1541

= 1686 1733 1824 1893

2328 2398 2506 2539

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 11: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

REFLEKSIJA

i r

mmmmm

Upadniugao

Prelaomniugao

Jednakost prelomnih uglova

Refrakcija

A ona je u stvari ovde

On vidi ribu ovdehellip

Refrakcija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija)Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više

disperzija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlosti pri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n

1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera

2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije industiraja hrane biohemija

3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost kada je

rN

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

N

Nn Relativni indeks prelamanja

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon

1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštai je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulazir je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn n

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsin11==vv11ttd d ((žuti trougaožuti trougao))

sinsin22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sin

sin

v

v

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sin

v

v

vcvc

N

Nn

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2n12

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva na principu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od 900

dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbija Ona se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je

40deg Ugao između bele svetlosti i srvenog

zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferi

Dolazi do refleksije i refrakcije Prvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skreće Crvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlost prema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalna refleksija

Molarna refrakcija [(n1)]

[M(n1)]

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i nezavisno od

temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost (aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna veličina-

nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

1

2

12

2

n

nr

M

n

nR

2

12

2

Molarna refrakcija

M

n

nR

2

12

2Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

C6H12 C6H6 (C2H5)2O CHCl3Izmereno

Izračunato

2771

2767

2615

2631

2248

2231

2140

2142

R RD R R

C 2413 2418 2438 2466

H 1092 1100 1115 1127

O(CO) 1189 2211 2247 2267

O(OH) 1522 1525 1531 1541

= 1686 1733 1824 1893

2328 2398 2506 2539

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 12: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Refrakcija

A ona je u stvari ovde

On vidi ribu ovdehellip

Refrakcija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija)Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više

disperzija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlosti pri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n

1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera

2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije industiraja hrane biohemija

3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost kada je

rN

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

N

Nn Relativni indeks prelamanja

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon

1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštai je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulazir je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn n

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsin11==vv11ttd d ((žuti trougaožuti trougao))

sinsin22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sin

sin

v

v

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sin

v

v

vcvc

N

Nn

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2n12

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva na principu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od 900

dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbija Ona se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je

40deg Ugao između bele svetlosti i srvenog

zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferi

Dolazi do refleksije i refrakcije Prvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skreće Crvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlost prema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalna refleksija

Molarna refrakcija [(n1)]

[M(n1)]

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i nezavisno od

temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost (aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna veličina-

nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

1

2

12

2

n

nr

M

n

nR

2

12

2

Molarna refrakcija

M

n

nR

2

12

2Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

C6H12 C6H6 (C2H5)2O CHCl3Izmereno

Izračunato

2771

2767

2615

2631

2248

2231

2140

2142

R RD R R

C 2413 2418 2438 2466

H 1092 1100 1115 1127

O(CO) 1189 2211 2247 2267

O(OH) 1522 1525 1531 1541

= 1686 1733 1824 1893

2328 2398 2506 2539

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 13: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Refrakcija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija)Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više

disperzija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlosti pri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n

1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera

2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije industiraja hrane biohemija

3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost kada je

rN

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

N

Nn Relativni indeks prelamanja

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon

1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštai je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulazir je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn n

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsin11==vv11ttd d ((žuti trougaožuti trougao))

sinsin22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sin

sin

v

v

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sin

v

v

vcvc

N

Nn

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2n12

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva na principu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od 900

dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbija Ona se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je

40deg Ugao između bele svetlosti i srvenog

zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferi

Dolazi do refleksije i refrakcije Prvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skreće Crvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlost prema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalna refleksija

Molarna refrakcija [(n1)]

[M(n1)]

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i nezavisno od

temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost (aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna veličina-

nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

1

2

12

2

n

nr

M

n

nR

2

12

2

Molarna refrakcija

M

n

nR

2

12

2Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

C6H12 C6H6 (C2H5)2O CHCl3Izmereno

Izračunato

2771

2767

2615

2631

2248

2231

2140

2142

R RD R R

C 2413 2418 2438 2466

H 1092 1100 1115 1127

O(CO) 1189 2211 2247 2267

O(OH) 1522 1525 1531 1541

= 1686 1733 1824 1893

2328 2398 2506 2539

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 14: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlosti pri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n

1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera

2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije industiraja hrane biohemija

3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost kada je

rN

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

N

Nn Relativni indeks prelamanja

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon

1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštai je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulazir je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn n

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsin11==vv11ttd d ((žuti trougaožuti trougao))

sinsin22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sin

sin

v

v

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sin

v

v

vcvc

N

Nn

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2n12

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva na principu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od 900

dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbija Ona se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je

40deg Ugao između bele svetlosti i srvenog

zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferi

Dolazi do refleksije i refrakcije Prvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skreće Crvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlost prema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalna refleksija

Molarna refrakcija [(n1)]

[M(n1)]

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i nezavisno od

temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost (aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna veličina-

nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

1

2

12

2

n

nr

M

n

nR

2

12

2

Molarna refrakcija

M

n

nR

2

12

2Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

C6H12 C6H6 (C2H5)2O CHCl3Izmereno

Izračunato

2771

2767

2615

2631

2248

2231

2140

2142

R RD R R

C 2413 2418 2438 2466

H 1092 1100 1115 1127

O(CO) 1189 2211 2247 2267

O(OH) 1522 1525 1531 1541

= 1686 1733 1824 1893

2328 2398 2506 2539

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 15: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlosti pri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n

1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera

2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije industiraja hrane biohemija

3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost kada je

rN

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

N

Nn Relativni indeks prelamanja

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon

1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštai je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulazir je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn n

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsin11==vv11ttd d ((žuti trougaožuti trougao))

sinsin22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sin

sin

v

v

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sin

v

v

vcvc

N

Nn

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2n12

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva na principu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od 900

dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbija Ona se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je

40deg Ugao između bele svetlosti i srvenog

zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferi

Dolazi do refleksije i refrakcije Prvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skreće Crvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlost prema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalna refleksija

Molarna refrakcija [(n1)]

[M(n1)]

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i nezavisno od

temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost (aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna veličina-

nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

1

2

12

2

n

nr

M

n

nR

2

12

2

Molarna refrakcija

M

n

nR

2

12

2Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

C6H12 C6H6 (C2H5)2O CHCl3Izmereno

Izračunato

2771

2767

2615

2631

2248

2231

2140

2142

R RD R R

C 2413 2418 2438 2466

H 1092 1100 1115 1127

O(CO) 1189 2211 2247 2267

O(OH) 1522 1525 1531 1541

= 1686 1733 1824 1893

2328 2398 2506 2539

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 16: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost kada je

rN

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

N

Nn Relativni indeks prelamanja

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon

1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštai je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulazir je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn n

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsin11==vv11ttd d ((žuti trougaožuti trougao))

sinsin22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sin

sin

v

v

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sin

v

v

vcvc

N

Nn

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2n12

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva na principu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od 900

dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbija Ona se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je

40deg Ugao između bele svetlosti i srvenog

zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferi

Dolazi do refleksije i refrakcije Prvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skreće Crvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlost prema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalna refleksija

Molarna refrakcija [(n1)]

[M(n1)]

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i nezavisno od

temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost (aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna veličina-

nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

1

2

12

2

n

nr

M

n

nR

2

12

2

Molarna refrakcija

M

n

nR

2

12

2Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

C6H12 C6H6 (C2H5)2O CHCl3Izmereno

Izračunato

2771

2767

2615

2631

2248

2231

2140

2142

R RD R R

C 2413 2418 2438 2466

H 1092 1100 1115 1127

O(CO) 1189 2211 2247 2267

O(OH) 1522 1525 1531 1541

= 1686 1733 1824 1893

2328 2398 2506 2539

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 17: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Snell-ijusov zakon

1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštai je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulazir je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn n

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsin11==vv11ttd d ((žuti trougaožuti trougao))

sinsin22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sin

sin

v

v

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sin

v

v

vcvc

N

Nn

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2n12

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva na principu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od 900

dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbija Ona se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je

40deg Ugao između bele svetlosti i srvenog

zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferi

Dolazi do refleksije i refrakcije Prvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skreće Crvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlost prema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalna refleksija

Molarna refrakcija [(n1)]

[M(n1)]

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i nezavisno od

temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost (aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna veličina-

nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

1

2

12

2

n

nr

M

n

nR

2

12

2

Molarna refrakcija

M

n

nR

2

12

2Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

C6H12 C6H6 (C2H5)2O CHCl3Izmereno

Izračunato

2771

2767

2615

2631

2248

2231

2140

2142

R RD R R

C 2413 2418 2438 2466

H 1092 1100 1115 1127

O(CO) 1189 2211 2247 2267

O(OH) 1522 1525 1531 1541

= 1686 1733 1824 1893

2328 2398 2506 2539

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 18: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsin11==vv11ttd d ((žuti trougaožuti trougao))

sinsin22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sin

sin

v

v

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sin

v

v

vcvc

N

Nn

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2n12

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva na principu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od 900

dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbija Ona se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je

40deg Ugao između bele svetlosti i srvenog

zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferi

Dolazi do refleksije i refrakcije Prvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skreće Crvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlost prema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalna refleksija

Molarna refrakcija [(n1)]

[M(n1)]

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i nezavisno od

temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost (aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna veličina-

nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

1

2

12

2

n

nr

M

n

nR

2

12

2

Molarna refrakcija

M

n

nR

2

12

2Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

C6H12 C6H6 (C2H5)2O CHCl3Izmereno

Izračunato

2771

2767

2615

2631

2248

2231

2140

2142

R RD R R

C 2413 2418 2438 2466

H 1092 1100 1115 1127

O(CO) 1189 2211 2247 2267

O(OH) 1522 1525 1531 1541

= 1686 1733 1824 1893

2328 2398 2506 2539

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 19: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sin

v

v

vcvc

N

Nn

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2n12

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva na principu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od 900

dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbija Ona se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je

40deg Ugao između bele svetlosti i srvenog

zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferi

Dolazi do refleksije i refrakcije Prvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skreće Crvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlost prema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalna refleksija

Molarna refrakcija [(n1)]

[M(n1)]

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i nezavisno od

temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost (aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna veličina-

nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

1

2

12

2

n

nr

M

n

nR

2

12

2

Molarna refrakcija

M

n

nR

2

12

2Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

C6H12 C6H6 (C2H5)2O CHCl3Izmereno

Izračunato

2771

2767

2615

2631

2248

2231

2140

2142

R RD R R

C 2413 2418 2438 2466

H 1092 1100 1115 1127

O(CO) 1189 2211 2247 2267

O(OH) 1522 1525 1531 1541

= 1686 1733 1824 1893

2328 2398 2506 2539

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 20: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva na principu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od 900

dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbija Ona se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je

40deg Ugao između bele svetlosti i srvenog

zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferi

Dolazi do refleksije i refrakcije Prvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skreće Crvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlost prema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalna refleksija

Molarna refrakcija [(n1)]

[M(n1)]

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i nezavisno od

temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost (aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna veličina-

nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

1

2

12

2

n

nr

M

n

nR

2

12

2

Molarna refrakcija

M

n

nR

2

12

2Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

C6H12 C6H6 (C2H5)2O CHCl3Izmereno

Izračunato

2771

2767

2615

2631

2248

2231

2140

2142

R RD R R

C 2413 2418 2438 2466

H 1092 1100 1115 1127

O(CO) 1189 2211 2247 2267

O(OH) 1522 1525 1531 1541

= 1686 1733 1824 1893

2328 2398 2506 2539

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 21: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva na principu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od 900

dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbija Ona se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je

40deg Ugao između bele svetlosti i srvenog

zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferi

Dolazi do refleksije i refrakcije Prvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skreće Crvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlost prema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalna refleksija

Molarna refrakcija [(n1)]

[M(n1)]

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i nezavisno od

temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost (aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna veličina-

nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

1

2

12

2

n

nr

M

n

nR

2

12

2

Molarna refrakcija

M

n

nR

2

12

2Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

C6H12 C6H6 (C2H5)2O CHCl3Izmereno

Izračunato

2771

2767

2615

2631

2248

2231

2140

2142

R RD R R

C 2413 2418 2438 2466

H 1092 1100 1115 1127

O(CO) 1189 2211 2247 2267

O(OH) 1522 1525 1531 1541

= 1686 1733 1824 1893

2328 2398 2506 2539

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 22: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbija Ona se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je

40deg Ugao između bele svetlosti i srvenog

zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferi

Dolazi do refleksije i refrakcije Prvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skreće Crvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlost prema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalna refleksija

Molarna refrakcija [(n1)]

[M(n1)]

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i nezavisno od

temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost (aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna veličina-

nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

1

2

12

2

n

nr

M

n

nR

2

12

2

Molarna refrakcija

M

n

nR

2

12

2Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

C6H12 C6H6 (C2H5)2O CHCl3Izmereno

Izračunato

2771

2767

2615

2631

2248

2231

2140

2142

R RD R R

C 2413 2418 2438 2466

H 1092 1100 1115 1127

O(CO) 1189 2211 2247 2267

O(OH) 1522 1525 1531 1541

= 1686 1733 1824 1893

2328 2398 2506 2539

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 23: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlost prema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalna refleksija

Molarna refrakcija [(n1)]

[M(n1)]

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i nezavisno od

temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost (aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna veličina-

nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

1

2

12

2

n

nr

M

n

nR

2

12

2

Molarna refrakcija

M

n

nR

2

12

2Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

C6H12 C6H6 (C2H5)2O CHCl3Izmereno

Izračunato

2771

2767

2615

2631

2248

2231

2140

2142

R RD R R

C 2413 2418 2438 2466

H 1092 1100 1115 1127

O(CO) 1189 2211 2247 2267

O(OH) 1522 1525 1531 1541

= 1686 1733 1824 1893

2328 2398 2506 2539

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 24: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalna refleksija

Molarna refrakcija [(n1)]

[M(n1)]

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i nezavisno od

temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost (aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna veličina-

nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

1

2

12

2

n

nr

M

n

nR

2

12

2

Molarna refrakcija

M

n

nR

2

12

2Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

C6H12 C6H6 (C2H5)2O CHCl3Izmereno

Izračunato

2771

2767

2615

2631

2248

2231

2140

2142

R RD R R

C 2413 2418 2438 2466

H 1092 1100 1115 1127

O(CO) 1189 2211 2247 2267

O(OH) 1522 1525 1531 1541

= 1686 1733 1824 1893

2328 2398 2506 2539

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 25: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Molarna refrakcija [(n1)]

[M(n1)]

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i nezavisno od

temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost (aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna veličina-

nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

1

2

12

2

n

nr

M

n

nR

2

12

2

Molarna refrakcija

M

n

nR

2

12

2Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

C6H12 C6H6 (C2H5)2O CHCl3Izmereno

Izračunato

2771

2767

2615

2631

2248

2231

2140

2142

R RD R R

C 2413 2418 2438 2466

H 1092 1100 1115 1127

O(CO) 1189 2211 2247 2267

O(OH) 1522 1525 1531 1541

= 1686 1733 1824 1893

2328 2398 2506 2539

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 26: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Molarna refrakcija

M

n

nR

2

12

2Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

C6H12 C6H6 (C2H5)2O CHCl3Izmereno

Izračunato

2771

2767

2615

2631

2248

2231

2140

2142

R RD R R

C 2413 2418 2438 2466

H 1092 1100 1115 1127

O(CO) 1189 2211 2247 2267

O(OH) 1522 1525 1531 1541

= 1686 1733 1824 1893

2328 2398 2506 2539

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 27: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Molarna refrakcija

C6H12 C6H6 (C2H5)2O CHCl3Izmereno

Izračunato

2771

2767

2615

2631

2248

2231

2140

2142

R RD R R

C 2413 2418 2438 2466

H 1092 1100 1115 1127

O(CO) 1189 2211 2247 2267

O(OH) 1522 1525 1531 1541

= 1686 1733 1824 1893

2328 2398 2506 2539

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 28: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

E = Reksp Rizr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211 Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima O) 1643 Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi O)1525 Brom 8865 Dvostruka veza 1733 Jod 13900 Trostruka veza 2398 3-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 29: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerija Keto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol-1

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 30: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Kvantitativna određivanja

22112

2

212

1 MxMx

n

nR

221121 RxRxR

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001

pnn

pn

refrakcija smeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 31: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f()Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 32: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

Ljubičasta svetlost se prelama više od crvene

kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 33: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Refrakcija na prizmi

Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja δ

Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar Ljubičasto najviše skreće Crveno skreće najmanje

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 34: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive

a Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ()Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga se menja brzina () Gustina medijuma opada sa porastom temperature

Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina

Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 35: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Disperzija refrakcije

c 2

20

ca

22

0

1a

n

20

2

21

a

n

c

142

2 CB

n

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 36: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

n2-1 = 069616632 (2 ndash [00684043]2) + 040794262 (2 ndash [01162414]2) + 089747942 (2 ndash [9896161]2)

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 37: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06m)

Mol

n

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 38: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Sastav stakla (mol )

A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO2

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija
Page 39: FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oC Za temperaturu gt 20oC (t je pozitivno) tj dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu lt 20oC (t je negativno) tj oduzima se korekcioni faktor

Korekcioni faktor = t 000045 = (Temp ndash 20) 000045

Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045

Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

  • REFLEKSIJA
  • Molarna refrakcija