Resume
Samenvatting Spectrometrische analysemethoden
- Établissement
- Universiteit Antwerpen (UA)
Samenvatting van meer dan 220 dia's en extra uitleg in de les. In deze samenvatting van 55p staan ook veel afbeeldingen.
[Montrer plus]
Aperçu du contenu
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
Les avantages d'acheter des résumés chez Stuvia:
Qualité garantie par les avis des clients
Les clients de Stuvia ont évalués plus de 700 000 résumés. C'est comme ça que vous savez que vous achetez les meilleurs documents.
L’achat facile et rapide
Vous pouvez payer rapidement avec iDeal, carte de crédit ou Stuvia-crédit pour les résumés. Il n'y a pas d'adhésion nécessaire.
Focus sur l’essentiel
Vos camarades écrivent eux-mêmes les notes d’étude, c’est pourquoi les documents sont toujours fiables et à jour. Cela garantit que vous arrivez rapidement au coeur du matériel.
Foire aux questions
Qu'est-ce que j'obtiens en achetant ce document ?
Vous obtenez un PDF, disponible immédiatement après votre achat. Le document acheté est accessible à tout moment, n'importe où et indéfiniment via votre profil.
Garantie de remboursement : comment ça marche ?
Notre garantie de satisfaction garantit que vous trouverez toujours un document d'étude qui vous convient. Vous remplissez un formulaire et notre équipe du service client s'occupe du reste.
Auprès de qui est-ce que j'achète ce résumé ?
Stuvia est une place de marché. Alors, vous n'achetez donc pas ce document chez nous, mais auprès du vendeur AVL2. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €6,99. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.
Peut-on faire confiance à Stuvia ?
4.6 étoiles sur Google & Trustpilot (+1000 avis)
79650 résumés ont été vendus ces 30 derniers jours
Fondée en 2010, la référence pour acheter des résumés depuis déjà 14 ans