Summary
Samenvatting Spectrometrische analysemethoden
- Course
- Institution
Samenvatting van meer dan 220 dia's en extra uitleg in de les. In deze samenvatting van 55p staan ook veel afbeeldingen.
[Show more]
Seller
Follow
AVL2
Reviews received
Content preview
Spectrometrische analysemethodenInleiding
• Licht (en elke andere vorm van stralingsenergie) kan interfereren met atomaire en/of
moleculaire stelsels
• Spectrometrische analysemethoden berusten op deze interactie tussen materie en
elektromagnetische straling
o Elektromagnetische straling = energievorm die zich in de ruimte met zeer grote
snelheid voortplant en in verschillende vormen kan voorkomen
o Transversaal golfverschijnsel met oscillerende elektrische en magnetische velden
o In termen van snelheid, golflengte, amplitude
• Verzameling van fotonen waarvan de energie proportioneel is met stralingsfrequentie
Elektromagnetisch spectrum
-> bij stralingsmaterie interactie zijn veel stralingsvormen betrokken omdat elektromagnetisch
spectrum een enorm bereik aan golflengten heeft
vb: Energie X‐stralenfoton (λ ≈ 10‐8 cm = 1 Å) is 10.000 x hoger dan een foton uitgezonden door een
wolfraamgloeidraad (λ ≈ 10‐4 cm = 1 µm)
-> door oog waarneembare gebied is beperkt -> gekleurde straling = 380nm-780nm
Hoe korter de golflengte -> hoe hoger de
energieinhoud
Energie-inhoud van UV licht is zo hoog dat
het: C-C, C-N, C-H bindingen breekt ->
centraal bij organische chemie
Insmeren voor bescherming tegen UV
stralen
Ook bescherming X- en gamma stralen
door ozonlaag
1
,Toepassing elektromagnetisch spectrum: spectrofotometrie
Microgolven Nuclear spin, electron spin -> molecule roteren
IR Moleculaire vibratie en rotatie
Zichtbaar licht Outer elektrons beïnvloeden
UV Inner en outer elektronen beïnvloeden
X stralen Inner elektronen
Relevante golfparameters in analytische chemie
Frequentie
Frequentie = aantal trillingsdoorgangen t.h.v. een bepaald punt per seconde (Hz: 1 cyclus/s)
v = 1/T
T = trillingstijd = periode = tijd nodig om 1 cyclus te doorlopen
→ afhankelijk van de aard van de stralingsbron
→ onafhankelijk van het medium waardoor de straling zich voortplant
Golflengte
Golflengte = lineaire afstand tussen 2 opeenvolgende maxima of minima van een golf (nm -> UV en
zichtbaar licht, micrometer -> IR)
Bij IR spectrofotometrie wordt het golfgetal ipv de golflengte vermeld
Voor golflengte van X-stralen wordt Angstrom als eenheid gebruikt
Product van stralingsfrequentie x de golflengte levert de voortplantingssnelheid van de straling
(cm/sec)
-> λ = c / v waarbij c = 3 x 1010 cm/sec (= lichtsnelheid)
-> toename frequentie -> kleinere golflengte
Molecuul en atoomspectra
Basisprincipes van stralingsabsorptie
Absorptie van straling -> atoom/molecule -> hoger energieniveau -> energietoename = gelijk aan
hoeveelheid geabsorbeerde straling
-> alle energieovergangen zijn gequantiseerd
-> laatste energetische toestand van een atoom/molecuul = grondtoestand (S)
Overgang naar zeer hoge energieniveaus = excitatie- of aangeslagen toestand : M* -> S + hv
3 basisprincipes waarbij een molecule straling kan absorberen:
• Gequantiseerde rotatie-energietransities:
o molecule kan roteren rond verschillende assen -> toevoer van E -> weinig roterende
molecule kan meer roteren
• Gequantiseerde vibratie-energieniveaus:
o Atomen of atoomgroepen kunnen in een molecule relatief t.o.v. elkaar trillen
• Gequantiseerde elektronenovergangen:
o Elektronen in een molecule of atoom kunnen naar meer energierijke orbitalen
worden getransfereerd
2
,Rotationele transities treden op bij lagere E
-> deze E is onvoldoende om vibrationele transities en elektronen overgangen te induceren
Molecuul en atoomspectra
Relatieve energieën verbonden aan 3 transitieprocessen in moleculen volgen de sequentie:
Elektronen energieovergangen (UV, VIS) > vibratie energietransities (IR) > rotatie-
energieovergangen (ver van IR)
Nettoresultaat: in het UV-visueel bereik is een molecuulspectrum samengesteld uit een
elektronenspectrum met erop gesuperponeerd overgangen tussen vibratie- en rotatie-
energieniveaus
Absorptiespectrum van moleculaire verbindingen -> breed spectraalbereik -> onderlinge overlap van
energieovergangen gaat gepaard met verlies van resolutie → banden/ continu spectrum
Atomen kunnen niet vibreren -> discreet lijnspectrum geassocieerd met elektronenovergangen
3
, Frequentiebetrekking
-> absorptie van elektromagnetische straling wanneer energie van de geabsorbeerde straling =
energieverschil tussen 2 toestanden van het atomaire of moleculaire stelsel
Algemene frequentiebetrekking van Bohr: ΔE = h.v = h.c/λ
H = cte van planck
-> als energie van de straling toeneemt -> daling van de golflengte
-> frequentie is RE met energie
Basisprincipes van stralingsabsorptie
• Aangeslagen toestand = labiel -> korte levensduur -> beëndigd door relaxatieprocessen
• Bij terugvallen -> energiequenta worden uitgezonden
o energieverlies (afgeven van warmte, fluorescentie): emissie van straling
UV-VIS-IR absorptiespectrometrie (180-1000nm)
Principe: gekleurde verbindingen gaan een fractie van invallend licht opnemen -> absorberen van
licht
-> intensiteit is een maat van uittredend licht t.o.v. intredend licht -> concentratie van bestanddeel
Absorptiewetten
Wet van Bouguer Lambert
Transmissie = verhouding van de inteniteit van het uittredend licht/ intensiteit van intredend licht
-> verband tussen de grootte van de lichtabsorptie en de dikte van de absorberende laag
(weglengte, lichtweg doorheen absorberend medium)
-> door waarnemingen kwantitatief te formuleren -> werd het begrip transmissie (T, transmittantie)
ingevoerd
4
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller AVL2. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $7.72. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
78998 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now