Beste mensen,
Ik heb een opdracht van mijn opleiding en die gaat als volgt:
- Ik krijg 0,1 microliter van de volgende stof: C3H5N3O9. Deze zou instabiel zijn.
- Ik moet de eigenfrequentie berekenen/achterhalen van deze structuur.
- Samen met een paar natuurkunde studenten een elektromagnetische golf weten te produceren die dezelfde frequentie heeft als de eigenfrequentie.
- Deze golf uitzenden op bovengenoemde stof en kijken of het zal leiden tot het uiteenvallen van het molecuul.
- En dus ook een manier weten te vinden om dat te meten maar gaat wel lukken denk ik.
Dus mijn vragen aan jullie zijn:
- Hoe bereken/achterhaal ik de eigenfrequentie van deze molecuul?
- Denken jullie dat die stof uiteen zal vallen of niet wanneer je hem confronteert met een golf van dezelfde frequentie als zijn eigenfrequentie?
Graag reactie,
Lord Mcgold
Laatste berichten
-
18:53
Ik wil studeren via afstandsonderwijs, kennen jullie Tech?
-
18:51
Herleiden afmetingen vanaf een foto 5
-
18:09
Rotatie van het heelal 32
-
17:19
Ervaringen met "herontdekkingen" 12
-
21:28
hall effect in vloeistof gebruiken als stromingssensor 6
-
18 apr
Gezocht: de/een naam voor een getallenrij met een cauchyrij als partieelsommenrij
-
18 apr
Casus uit de praktijk: positief test THC 18
-
17 apr
speciale rel. theorie 4
-
17 apr
Vreemde stank in huis 11
-
17 apr
3 vragen over mijn rooskleurige r.berekening H2netGekoppeldeHBrflowbatterij.
-
17 apr
Interpretatie reactie-energie 3
-
17 apr
Logistic equation (Pierre Verhulst,Belgian Mathematician) 5
-
16 apr
vB 9
-
15 apr
Kunnen quantum Zonnecellen 190% quantum efficiënt zijn 1
-
15 apr
Python: sockets sluiten 4
-
14 apr
Een eenvoudige logische redenering waarom tijd niet kan bestaan 'daarbuiten' 6
-
14 apr
Hoe kun je op quantumwijze getallen vinden in een rij die kleiner zijn dan getal k 3
-
13 apr
Documentenverdwijnen uit onedrive 1
-
12 apr
Behoud van impulsmoment en energie 5
-
12 apr
INLOG STORING / TIPS 4
Nieuwsberichten
-
04 mar
Een nieuw soort magnetisme: altermagnetisme
-
31 okt
AI kan via stem diabetes vaststellen 11
-
21 okt
Einstein krijgt wéér gelijk 45
-
07 feb
witter dan wit 20
-
19 jun
irrigatie en de aardas
Eigenfrequentie van molecuul berekenen
Moderator: ArcherBarry
Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
-
- Berichten: 6.853
Re: Eigenfrequentie van molecuul berekenen
Er zijn een paar problemen: De stof heeft 20 atomen, dus 60 vrijheidsgraden. Hiervan zijn er 3 rotaties van het molecuul, 3 translaties van het molecuul en 54 interne vrijheidsgraden elk met hun eigen eigenfrequentie.
Als je dat even buiten beschouwing laat en ervan uit gaat dat er een enkele frequentie is, hoe zou je die dan kunnen gebruiken om het molecuul uit elkaar te laten vallen? Wat zijn de veronderstellingen daarvoor? Gaan die op?
Verder gaat het inderdaad om een bekende erg instabiele verbinding. Er is niet veel voor nodig om die uiteen te laten vallen. Krijg je de mogelijkheid om te proberen of het met een "verkeerde frequentie" niet lukt?
Als je dat even buiten beschouwing laat en ervan uit gaat dat er een enkele frequentie is, hoe zou je die dan kunnen gebruiken om het molecuul uit elkaar te laten vallen? Wat zijn de veronderstellingen daarvoor? Gaan die op?
Verder gaat het inderdaad om een bekende erg instabiele verbinding. Er is niet veel voor nodig om die uiteen te laten vallen. Krijg je de mogelijkheid om te proberen of het met een "verkeerde frequentie" niet lukt?
-
- Berichten: 6
Re: Eigenfrequentie van molecuul berekenen
Dus jij denkt dat het ook zal lukken met een frequentie die slechts gaat over een deel van het molecuul? Door dat gedeelte dus te laten resoneren het zal lukken om het molecuul uit elkaar te laten vallen?
Zo ja, hoe kan ik achter de eigenfrequentie van een gedeelte van het molecuul komen?
Zo ja, hoe kan ik achter de eigenfrequentie van een gedeelte van het molecuul komen?
-
- Berichten: 10.561
Re: Eigenfrequentie van molecuul berekenen
De opdracht, zoals je hem hier omschrijft, kant-en-klare wartaal is. Stoffen hebben geen eigenfrequentie, dat klinkt voornamelijk als paranormale wartaal.
Bindingen hebben wel karateristieke rek- en buigmodi. Die komen qua golflengte overeen met infrarood licht. Enkel op basis van de brutoformule valt er echter niets te zeggen over de precieze ligging van die frequenties. Je moet de structuur kennen om het te kunnen berekenen (en de berekening voor dit soort moleculen aan de computer overlaten). Beter is om dat te meten met een IR spectrometer.
Sommige bindingen kunnen inderdaad onder invloed van bepaalde golflengtes licht verbroken worden, wat in een kettingreactie het uiteenvallen van het molecuul bewerkstelligt. Het gaat dan dus per definitie om een deel van het molecuul dat "resoneert". Maar daar hebben we het normaal gesproken over UV en zichtbaar licht (te meten met een UV/Vis spectrometer).
De overgangen in het IR komen moleculair gezien overeen met de overgang van een eerste naar een tweede harmonische trilling. En sneller trillen is nog niet equivalent aan uiteenvallen. Het is dus maar zeer de vraag of dit principe gaat werken.
Nu is het molecuul dat je noemt inderdaad erg instabiel, dus misschien heb je geluk. De activatie-energie voor het uiteenvallen is slechts ca 9.5 kJ/mol. Ik laat het aan jou over om uit te rekenen hoeveel energie dat is per molecuul, met welke golflengte dat overeenkomt, en of het door jou genoemde principe voor deze stof zou kunnen werken.
Bindingen hebben wel karateristieke rek- en buigmodi. Die komen qua golflengte overeen met infrarood licht. Enkel op basis van de brutoformule valt er echter niets te zeggen over de precieze ligging van die frequenties. Je moet de structuur kennen om het te kunnen berekenen (en de berekening voor dit soort moleculen aan de computer overlaten). Beter is om dat te meten met een IR spectrometer.
Sommige bindingen kunnen inderdaad onder invloed van bepaalde golflengtes licht verbroken worden, wat in een kettingreactie het uiteenvallen van het molecuul bewerkstelligt. Het gaat dan dus per definitie om een deel van het molecuul dat "resoneert". Maar daar hebben we het normaal gesproken over UV en zichtbaar licht (te meten met een UV/Vis spectrometer).
De overgangen in het IR komen moleculair gezien overeen met de overgang van een eerste naar een tweede harmonische trilling. En sneller trillen is nog niet equivalent aan uiteenvallen. Het is dus maar zeer de vraag of dit principe gaat werken.
Nu is het molecuul dat je noemt inderdaad erg instabiel, dus misschien heb je geluk. De activatie-energie voor het uiteenvallen is slechts ca 9.5 kJ/mol. Ik laat het aan jou over om uit te rekenen hoeveel energie dat is per molecuul, met welke golflengte dat overeenkomt, en of het door jou genoemde principe voor deze stof zou kunnen werken.
Cetero censeo Senseo non esse bibendum
-
- Berichten: 6
Re: Eigenfrequentie van molecuul berekenen
Marko hartelijk dank voor je reactie!
Misschien dat het niet werkt, dat zou kunnen. Ik ga rekenen en kijken of het experimenteel lukt.
Hoe kom je overigens aan dat getal van 9,5 kJ/mol?? Die staat niet op wikipedia of in de ICSC.
Misschien dat het niet werkt, dat zou kunnen. Ik ga rekenen en kijken of het experimenteel lukt.
Hoe kom je overigens aan dat getal van 9,5 kJ/mol?? Die staat niet op wikipedia of in de ICSC.
-
- Berichten: 10.561
Re: Eigenfrequentie van molecuul berekenen
Lord Mcgold schreef: ↑di 15 mei 2012, 11:45
Hoe kom je overigens aan dat getal van 9,5 kJ/mol?? Die staat niet op wikipedia of in de ICSC.
Als je met ICSC de International Chemical Safety Cards bedoelt, dan zul je dat daar inderdaad niet vinden. Ook Wikipedia is niet de meest voor de hand liggende bron, omdat het om erg specifieke data gaat.
De formule die je noemt kan maar op 1 stof wijzen, en dat is glyceryltrinitraat, oftewel nitroglycerine. Ik ben dus gaan googlen op "activation energy decomposition nitroglycerine" en vond een waarde van ca 40 kcal/mol, 9.5 kJ per mol dus.
Cetero censeo Senseo non esse bibendum
-
- Berichten: 6
Re: Eigenfrequentie van molecuul berekenen
Ah oke. Best logisch ook.
Nu heb ik overigens berekend dat de activatie energie voor 1 molecuul nitroglycerine 1,58.10^-20 is. Een lichtbundel met golflengte 44,72 nm (wat overigens erg kort is) zou dat ook hebben maar het lijkt me dus dat belichting met die straling niet tot detonatie zal leiden. Is het niet zo dat ik juist de absorptie-frequentie moet hebben? Ik heb het IR spectrum van nitroglycerine gevonden en rond de 1600 nm zit het absorptiepunt.
Dus dat kleine hoeveelheden van nitroglycerine belichten met een straling van golflengte 1600 nm zal leiden tot detonatie. Weet iemand toevallig of deze hypothese kloppen kan?
Ik moet overigens zeggen dat ik het een erg interessante opdracht vind. Ik hou wel van die opdrachten waarbij blijkt dat de gegeven theorie niet juist is en je dus juist verder moet denken.
Nu heb ik overigens berekend dat de activatie energie voor 1 molecuul nitroglycerine 1,58.10^-20 is. Een lichtbundel met golflengte 44,72 nm (wat overigens erg kort is) zou dat ook hebben maar het lijkt me dus dat belichting met die straling niet tot detonatie zal leiden. Is het niet zo dat ik juist de absorptie-frequentie moet hebben? Ik heb het IR spectrum van nitroglycerine gevonden en rond de 1600 nm zit het absorptiepunt.
Dus dat kleine hoeveelheden van nitroglycerine belichten met een straling van golflengte 1600 nm zal leiden tot detonatie. Weet iemand toevallig of deze hypothese kloppen kan?
Ik moet overigens zeggen dat ik het een erg interessante opdracht vind. Ik hou wel van die opdrachten waarbij blijkt dat de gegeven theorie niet juist is en je dus juist verder moet denken.
-
- Berichten: 10.561
Re: Eigenfrequentie van molecuul berekenen
Het zou helpen als je de berekening hier plaatst, en vooral wanneer je de gebruikte eenheden noemt.
Houd ook de termen juist. Een lichtbundel heeft geen energie, een foton wel.
Als belangrijkste: Een grotere golflengte komt overeen met een lagere energie. Kijk dus nog eens naar je hypothese. Of je hypothese klopt of niet is overigens niet relevant. Het gaat erom dat je er een opstelt, op basis van de theoretische inzichten die je hebt. Daarna kun je met een experiment controleren of de hypothese juist was.
Houd ook de termen juist. Een lichtbundel heeft geen energie, een foton wel.
Als belangrijkste: Een grotere golflengte komt overeen met een lagere energie. Kijk dus nog eens naar je hypothese. Of je hypothese klopt of niet is overigens niet relevant. Het gaat erom dat je er een opstelt, op basis van de theoretische inzichten die je hebt. Daarna kun je met een experiment controleren of de hypothese juist was.
Cetero censeo Senseo non esse bibendum
-
- Berichten: 6.853
Re: Eigenfrequentie van molecuul berekenen
Voordat je hierdoor in de problemen komt: 40 kcal/mol * 4.184 J/cal = ± 170 kJ/mol, niet 9 kJ/mol. Hiermee heb je dus niet per definitie een resonantiefrequentie te pakken.
Wat ik overigens bedoelde met mijn vragen is dat "resonantie" veronderstelt dat je een zuiver harmonische oscillator hebt. Daaraan kun je energie blijven toevoeren en een steeds grotere amplitude krijgen. In de praktijk zijn alle oscillatoren in een molecuul al heel snel anharmonisch: je krijgt steeds een andere vibratiefrequentie bij steeds hogere energieniveaus. Zo'n systeem kun je nooit in resonantie krijgen met een enkele trilling.
Verder lijkt het me dat je een hypothese als dit alleen serieus kunt testen als je kunt aantonen dat andere frequenties niet werken.
Wat ik overigens bedoelde met mijn vragen is dat "resonantie" veronderstelt dat je een zuiver harmonische oscillator hebt. Daaraan kun je energie blijven toevoeren en een steeds grotere amplitude krijgen. In de praktijk zijn alle oscillatoren in een molecuul al heel snel anharmonisch: je krijgt steeds een andere vibratiefrequentie bij steeds hogere energieniveaus. Zo'n systeem kun je nooit in resonantie krijgen met een enkele trilling.
Verder lijkt het me dat je een hypothese als dit alleen serieus kunt testen als je kunt aantonen dat andere frequenties niet werken.
-
- Berichten: 10.561
Re: Eigenfrequentie van molecuul berekenen
rwwh schreef: ↑ma 21 mei 2012, 22:43
Voordat je hierdoor in de problemen komt: 40 kcal/mol * 4.184 J/cal = ± 170 kJ/mol, niet 9 kJ/mol. Hiermee heb je dus niet per definitie een resonantiefrequentie te pakken.
Het zal wel weer laat geweest zijn, maar de juiste methode is inderdaad om te vermenigvuldigen met 4.2Uiteraard, maar dat doet niets af aan het belangrijkste kenmerk van ieder wetenschappelijk onderzoek: Dat je een hypothese opstelt en die vervolgens toetst.Verder lijkt het me dat je een hypothese als dit alleen serieus kunt testen als je kunt aantonen dat andere frequenties niet werken.
Cetero censeo Senseo non esse bibendum
