Springen naar inhoud

Kleurbepaling van een stof


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Alecto

    Alecto


  • 0 - 25 berichten
  • 1 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 27 januari 2008 - 14:15

Ik probeer de kleur te bepalen van een stof, waarvan ik weet dat een molecuul een lengte heeft van 1,5 nm.
Dit molecuul bevat 10 elektronen. Als ik dit probeer te berekenen met de formule voor de energie in een rechthoekig blok en E = hf, kom ik er niet goed uit. Kan iemand me uitleggen tussen welke niveaus ik het energieverschil moet bepalen? Of is deze manier Łberhaupt niet juist?

Met vriendelijke groet,

Alecto

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

sirius

    sirius


  • >250 berichten
  • 336 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 januari 2008 - 19:24

Kan iemand me uitleggen tussen welke niveaus ik het energieverschil moet bepalen? Of is deze manier Łberhaupt niet juist?


Het is altijd moeilijk om te zeggen of iets geheel onjuist is, maar ik vermoed dat je aanpak niet heel erg succesvol zal zijn. Er bestaat wel een verband tussen de grootte van een molekuul in haar interactie met licht, maar het zal vermoed ik geen volledige verklaring voor de kleur geven.
De kleur van een stof hangt af van de vraag of licht van een bepaalde golflengte wel of niet geadsorbeerd wordt.
Zulke adsorbtie hangt vooral af van de energieniveaus waarin electronen van het materiaal zich kunnen bevinden en ik ben bang dat deze niet eenvoudig te berekenen zijn.

Waarom de lucht blauw is, is al een veel eenvoudigere vraag :-).
Waarom een metaal de meeste kleuren licht gewoon reflecteert ook.

Als er wel een eenvoudige berekening bestaat, hoor ik dat graag van de andere forum gebruikers.

Veranderd door Phys, 03 februari 2008 - 23:07

Duct tape is like the force: it has a dark side, a light side and it holds the universe together.

#3

Bruce

    Bruce


  • >100 berichten
  • 200 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 01 februari 2008 - 12:24

Dat is inderdaad niet zo eenvoudig als E =hf. Kijk eens op Wiki bij "Raleigh scattering".

#4

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8935 berichten
  • VIP

Geplaatst op 02 februari 2008 - 22:51

Toch wordt het particle-in-a-box principe gebruikt om bijvoorbeeld de absorpties in geconjugeerde systemen (zoals caroteen) te beschrijven.

Zie bijvoorbeeld hier

Maar als je zoiets wil doen, moet je met een aantal zaken rekening houden:

1. Het moet een geconjugeerd systeem zijn (afwisselend dubbele en enkele bindingen, dus gedelocaliseerde electronen)
2. Je beschouwt de staart met geconjugeerde bindingen als een 1-dimensionale doos
3. Als je 10 electronen hebt, worden in de grondtoestand de onderste 5 energieniveaus gevuld. De belangrijkste absorptie komt overeen met de overgang van het bovenste gevulde niveau (highest occupied molecular orbital = HOMO) en het laagste ongevulde niveau (lowest unoccupied molecul orbital = LUMO)

4. Het is een simpele benadering. Een exacte beschrijving vereist wat meer rekenwerk...

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#5

DePurpereWolf

    DePurpereWolf


  • >5k berichten
  • 9240 berichten
  • VIP

Geplaatst op 03 februari 2008 - 20:45

En dat is dus alleen voor speciale gevallen zoals deze (vaste) koolwaterstof
Je moet dus eerst weten of het een gas, vloeistof of vaste stof is, daarna waaruit de moleculen bestaan.
Etc. etc. etc.

Dus, tenzij je meer weet van hoe de stof er uit ziet, kan die vraag niet beantwoord worden.

#6

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8935 berichten
  • VIP

Geplaatst op 03 februari 2008 - 23:31

Het geldt ook voor vloeistoffen en gassen hoor. Maar met enkel de gegevens dat het molecuul 1,5 nm lang is en 10 electronen bevat kom je inderdaad niet ver.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#7

DePurpereWolf

    DePurpereWolf


  • >5k berichten
  • 9240 berichten
  • VIP

Geplaatst op 04 februari 2008 - 09:15

Voor je bovenstaande bewering behoort het caroteen een afwisselend enkele en dubbele binding te hebben, dat is dus een polymeer, of een vaste stof.
Ik kan met dat nog wel indenken dat het wat weg heeft van het particle-in-a-box, of de oneindig diepe potentiaal put, maar bij een gas word dat al wat moeilijker. Caroteen komt volgens mij ook niet in gasvorm voor, te groot molecuul.

#8

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8935 berichten
  • VIP

Geplaatst op 04 februari 2008 - 20:58

Het geldt voor alle systemen met geconjugeerde dubbele bindingen. Butadieen is het meest eenvoudige voorbeeld, en dat is bij kamertemperatuur een gas. De toestand van de stof doet er bovendien niet toe, waar het om gaat is dat de koolstofketen inderdaad wordt beschouwd als een potential well. Je kunt op die manier een heel aardige benadering krijgen van de belangrijkste absorptieband(en). Je kunt ook berekenen dat de HOMO-LUMO overgang van korte ketens in het UV ligt, en dat die, naarmate het geconjugeerde systeem langer wordt, richting het zichtbaar opschuift.

Het is allemaal niet exact, maar het is wel een leuke illustratie wat je met golffuncties kunt doen.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures