Voorbereiding practicum spectrofotometrie

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Voorbereiding op het practicum

salicylzuur analyse

Leerdoelen: 

•De leerling kan de begrippen absorptie, intensiteit en extinctie uitleggen en toepassen.

•De leerling kan de wet van Lambert-Beer toepassen binnen verschillende contexten en de molaire extinctie coëfficiënt bepalen uit een ijklijn.

•De leerling kan een ijklijn maken en interpreteren.

•De leerling kan extinctie bepalen aan de van het verschil in intensiteit.

•De leerling kan bepalen op welke golflengte een monster gemeten moet worden a.d.h.v. de stof die wordt gemeten.

Spectroscopie

• Techniek die licht gebruikt om chemische samenstellingen      te meten. 
• Kwalitatief: Informatie krijgen over het soort stof, de vorm    van een stof of de aanwezigheid van een stof
• Kwantitatief: Het bepalen van concentraties van opgeloste      stoffen.

Is een alcoholtest voor een schoolfeest een kwalitatitatieve of een kwantitatieve analyse?

1. kwalitatieve analyse
2. kwantitatieve analyse

Dat hangt ervan af

Toont het alleen aan of een leerling wel of geen alcohol heeft gedronken, dan is het een kwalitatieve analyse.

Geeft de test aan hoeveel alcohol een leerling heeft gedronken, dan is het een kwantitatieve analyse.

Heb je het gevoel dat je spectrofotometrie helemaal snapt?

1. Ja, ik snap het helemaal
2. Nog niet helemaal
3. fotospectrowatte? ik heb nog wat hulp nodig.

Antwoord op vorige vraag

Antwoord A: Ja ik snap het helemaal --> sla de paarse route over. 

Antwoord B: Nog niet helemaal --> volg de paarse route

Antwoord C: Nee --> lees eerst de kenniskaart en volg daarna de paarse route

• zichtbare licht, rontgen, UV, IR,...

• Bevat energie 

Vormen van licht (= elektromagnetische straling)

Colorimetrie

• Je meet hoeveel licht een stof absorbeert.
• Golflengte die gebruikt wordt ligt in het zichtbare gebied.

Waarom zien wij een blauwe trui?

Waarom zien wij een blauwe trui?

De blauwe trui weerkaatst blauw licht. Hij absorbeert juist alle andere kleuren licht. Vooral oranje licht wordt geabsorbeerd, omdat dat de complementaire kleur van lichtblauw is.

Absorptiespectra van biologische moleculen

Chlorofyl a en b zit in groene bladeren

Carotenoïden komen bv voor in de gele, oranje & rode wortels

Je wil de concentratie bepalen van de stof met de blauwe lijn. Welke golflengte is het beste?

1. 450 nm
2. 550 nm
3. 600 nm
4. 700 nm

Spectrofotometer

• Stralingsbron: komt de straling vandaan
• Te onderzoeken stof in het midden: het monster
• Detector aan het einde
• Hoe meer licht geabsorbeerd wordt door de stof, hoe minder op de detector valt.

Spectrofotometer

• Invallende licht wordt geabsorbeerd door de stof
• Maar deels óók door het oplosmiddel of andere deeltjes die aanwezig zijn

• Gebruik van een blanco: Oplosmiddel en alle stoffen, behalve de stof die je onderzoekt.

Je werkt bij Rijkswaterstaat. Er is vermoedelijk een lekkage van een wateroplosbare giftige stof geconstateerd in de Noordzee. Met behulp van spectroscopie wil je de concentratie van de giftige stof in een zeewatermonster bepalen.
Wat zou je als blanco gebruiken?

Intensiteit

• Intensiteit van doorgelaten licht: I
• Intensiteit van licht door blanco: I0
• Transmissie (T)
• => de verhouding tussen I en I0.

• In praktijk meten apparaten niet de transmissie, maar de extinctie (de uitdoving)

• Extinctie wordt gebruikt omdat deze recht evenredig is met de concentratie van de te meten stof, de transmissie niet.

Extinctie

• In praktijk meten apparaten niet de transmissie, maar de extinctie (de uitdoving)

• Extinctie wordt gebruikt omdat deze recht evenredig is met de concentratie van de te meten stof, de transmissie niet.

• E = - log(T)

• Als concentratie van stof 0 is, dan is de transmissie 1 en de extinctie 0.       (want -log(1) = 0)

Extinctie

De extinctie E van een oplossing met een intensere kleur is

1. lager dan van een oplossing met een minder intense kleur
2. hoger dan van een oplossing met een minder intense kleur

Indirecte spectrofotometrie

• Niet alle deeltjes die je wilt weten hebben een kleur, dus dan werkt spectrofotometrie niet.
• Dan voer je een reactie uit waarbij wel een kleur ontstaat
• Vb: ijzer(III)ionen reageren eerst met SCN--ionen tot rode FeSCN2+-ionen

IJklijn

• Voor bepalen van een onbekend monster maak je een ijklijn.
• Extinctie meten van meerdere standaardoplossingen met verschillende concentraties.
• Noem je een ijkreeks.

Welke manier om een ijkreeks te maken is het netste?

1. links
2. rechts

Bij 1 mL stockoplossing wordt 4 mL water gedaan om te verdunnen voor een ijkreeks.

Wat is de verdunningsfactor?

1. 10 keer
2. 4 keer
3. 5 keer
4. 2 keer

IJkreeks  

verdeelpipet

stockoplossing 

[E133] = 1,0*10^-5 M

IJklijn

• Lijn trekken tussen de punten van de gemeten extincties.

• Daarna het onbekende monster meten en aflezen wat de concentratie is.

Het monster in dit onderzoek werd 2x verdund en daarna gemeten. De extinctie was 0,6.

Wat is de concentratie?

1. 0,1 gram/L
2. 2,6 gram/L
3. 5,2 gram/L
4. 10,4 gram/L

Volgens de Europese norm mag drinkwater maximaal 50 mg nitraat per L bevatten. Aan 25 mL Voorburgs drinkwater wordt 25 mL demi-water toegevoegd. De extinctie van de verkregen oplossing bedraagt 0,45. Bereken het nitraatgehalte (in mg per L) van Voorburgs drinkwater om te controleren of dit aan de Europese norm voldoet. Gebruik de gegeven ijklijn.

Zie het absorptiespectrum.
Bij welke golflengte ga je de concentratiemetingen van "stof X" meten?

1. 400 nm
2. 500 nm
3. 650 nm
4. 800 nm

Waar moet je op letten tijdens  het practicum

Tijdens het practicum werken jullie met de WASP spectrofotometer. Deze werkt met cuvettes van 1 cm. 

Pak deze alleen aan de bovenkant vast! anders kunnen vieze vingerafdrukken je meting verpesten. 

Zorg ervoor dat je de resultaten optijd hebt verzameld.

Tot bij de volgende les!

Belangrijke begrippen

• Monster: te onderzoeken stof
• Blanco: alle stoffen behalve de te onderzoeken stof
•       : intensiteit door het monster
•       : intensiteit door de blanco
• T: transmissie (I/I(o))
• E: extinctie (uitdoving)

I

I​0​​