Hoofdstuk 13 H13 Instrumentele analyse

Presentatie over: "Hoofdstuk 13 H13 Instrumentele analyse"— Transcript van de presentatie:

1 Hoofdstuk 13 H13 Instrumentele analyse
Schoolexamen in week van 1 november Lessenserie september/oktober 2010

2 H13 Instrumentele analyse
§13.1 Inleiding §13.2 Elektromagnetische straling §13.3 Spectrofotometrie §13.4 Spectrofotometrie als kwantitatieve analysemethode §13.5 Gaschromatografie en massaspectrometrie §13.6 Afsluiting

3 §13.1 Inleiding Opgave 1 Scheidingsmethodes Punt en traject

4 §13.2 Elektromagnetische straling

5 Natuurkundige wetten c = λ ×f E = h×f
c – snelheid van het licht in m s-1 f – frequentie in Hz (s-1) λ – golflengte in m E – fotonenergie in J h – constante van Planck Fotonen= energiepakketje met λ en f Dus nm ≙ 4,3· ,5·1014 s-1 Als E=h*f, dan heeft iedere f (of λ) zijn eigen energie.

6 Fotonen Monochromatisch licht= licht met 1 kleur, dus met 1 bepaalde golflengte Wit licht is dus verzameling, spectrum Stoffen nemen niet alle λ op NaCl verbranden, oranje, λ= 589nm 13.6.b Emissiespectrum = spectrum van uitgezonden fotonen Wit licht door NaCl, spectrum mist λ= 589nm 13.6.d Absorptiespectrum = spectrum van opgenomen fotonen. λ =589nm, f= 5,1·1014 s-1, E=3,38·10-19 J Kwantumhypothese Maken vraag 2 en 3

7 Overzicht analysemethodes
Infrarood(IR)-spectrometrie UV/VIS-spectrometrie Massaspectrometrie (MS) Gaschromatografie (GC) Nuclear magnetic resonance (NMR) EXTRA Titratie (direct, indirect, terug)

8 IR Spectrometrie Atoombindingen rekbaar Tabel 39B in Binas
Gekwantiseerde energieniveaus Dus aangeslagen toestanden Karakteristiek voor verbinding Tabel 39B in Binas Buig- en strekvibraties (sym en assym) Golfgetal (1/golflengte) 1/ λ = reciproke golflengte Vb: golfgetal= 3500cm-1 ≙1/3500= 2,8·10-4 cm≙ 2857nm (IR-straling/warmte)

9 IR-Spectra Tabel 39B in Binas Oefenen mogelijk via:
Absorptiegebieden C=O cm-1 IR 10-6 – 10-4 m, dus golfgetallen cm-1 Absorptie (opname) 100%absorptie = geen transmissie Transmissie (doorlaatbaarheid) 100%T= geen absorptie Oefenen mogelijk via: LET OP VERWARREND: Lage golflengte is hoog in energie 1/golflengte geeft bij lage golflengte een ‘hoog’ getal, dus hoog golfgetal, maar spectrum start op x-as meestal omgekeerd (zie Binas 39B2)

10 Colorimetrie Absoptie in zichtbaar gebied Gras is groen?
Chlorofyl absorbeert groen 500nm Eigenlijk is de stof dus rood KMnO4-opl is rood. Stel; spectrum van (UV/VIS) fig Stel; alleen 500nm (groen) Zwarte oplossing. Hoe donkerder hoe hoger de concentratie Maken t/m 11

11 UV/VIS Spectrometrie

12 UV/VIS Spectrometrie Tabel 39A in Binas Wet van Lambert-Beer
E = ε × c × d zie ook Tabel 37E in Binas E extinctie (dimensieloos; -log(I/I0), waarin I de intensiteit is van het doorgestroomde licht) ε Molaire extinctiecoefficient (L mol-1 cm-1) c (in Binas [A])concentratie component (mol L-1) d Weglengte cuvet in cm 14 samen maken

13 Massaspectrometrie Geen straling! Ioniseren van stof door elektronen
M(olecuul) + e-  M+ + 2e- (M+=onstabiel) C2H5OH+  C2H5+ + OH· m/z met m, massa en, z lading van ion Standaard afsplitste fragmenten, kijk in Binas 39D Standaard m/z waardes, zie Binas 39D Samen maken 16

14 Planning

15 UV/VIS Spectrometrie Filmpje 4:51

16 Infrarood(IR)-spectrometrie
Massaspectrometrie (MS) Filmpje 6:32 Filmpje 7:58 Gaschromatografie (GC) Filmpje 5:17

17 NMR Nuclear Magnetic Resonance
!!! Geen examenstof, maar wel een zeer belangrijke analysemethode Tabel 39C in Binas Ophelderen structuur organische verbindingen Toegepast op mensen: MRI scan Radiogolven binnen een magnetisch veld; 1H of 13C of ... Kan schokkend overkomen; watermeloen ipv hoofd Gebeurd op 31 juli 2001; Filmpje 2:02 Filmpje 8:43