Kleur van stoffen

[mauraa]

hallo :eusa_whistle:

ik ben bezig met een profielwerkstuk over stoffen en hun kleur. we willen de vraag beantwoorden hoe het nou komt dat stoffen kleur hebben. Ik heb al aardig wat, maar ik loop nu toch een beetje vast.

de kleur bij een organische verbinding wordt bepaald door de chromoforen en de auxochromen. Er zijn twee effecten die auxochromen kunnen veroorzaken, namelijk het bathochroom effect en het hypsochroom effect. Het bathochroom effect verdiept de kleur, en het hypsochroom effect doet het omgekeerde. Hoe komt het nou dat bathochromen de kleur verdiepen en hypsochromen het omgekeerde doen. Zijn het verschillende stoffen die hierdoor een ander effect hebben of is het één stof die twee verschillende effecten kan veroorzaken??

ik zou blij zijn als iemand dit kan beantwoorden,

groetjes Maura Dantuma V6b

Vechtdal College Hardenberg

[bsfa]

Bathochromen verschuiven de kleur naar langere golflengte ("naar het rood toe"), en de hypsochromen naar kortere golflengte.

Ik denk dat je je goed moet realiseren dat wat wij kleur noemen (afgezien van wat ons brein er verder van maakt) niets anders is dan elektromagnetische straling binnen een bepaald golflengtebereik waar wij mensen toevallig receptoren voor hebben die voor licht in dat golflengtebereik gevoelig zijn. Een goudvis kan geloof ik ook UV en IR zien. Die heeft andere receptoren (meer verschillende) dan wij.

Als je naar een stof kijkt, heeft die stof de kleur van al het gereflecteerde en/of doorgelaten licht, dus zeg maar wit licht minus al het licht dat door de stof geabsorbeerd is. Die absorptie vindt plaats door interactie tussen fotonen en elektronen. Wanneer die elektronen losser of vaster zitten, absorberen ze licht gemakkelijker of minder gemakkelijker.

Als je aan een organische verbinding een groep (bijvoorbeeld een hydroxylgroep of een nitro-groep) vastmaakt die invloed heeft op hoe vast/los de betreffende elektronen zitten, dan verander je de kleur. Zulke groepen worden elektronenzuigende of -stuwende groepen genoemd.

Ik heb een overhemd dat als je het strijkt enigszins van kleur verandert. Een thermochroom effect.

Bert

[mauraa]

oke, de elektronenzuigende en stuwende groepen zijn dus niet dezelfde atoomgroepen?

[bsfa]

Een groep is hetzij elektronen-zuigend, hetzij elektronen-stuwend.

Kijk eens naar structuurformules van zuur-base indicatoren. Je zult dan een aromatisch systeem zien met daaraan gekoppeld een groep, bijv. een -OH groep, of (-O^- wanneer die zijn proton kwijt is). De aanwezigheid/afwezigheid van die negatieve lading heeft een enorme invloed op de elektronen in het aromatische systeem, waardoor de kleur verandert.

Bert

[mauraa]

oke :eusa_whistle: ik denk dat ik het begin te snappen.

door die -OH groep waarbij de lading - of 0 is, zorgt er dus voor dat de 'polairiteit' tussen de twee atomen verschuift. Als de negatieve lading verschuift naar het molecuul (dus niet naar de -OH groep) zijn de elektronen in het molecuul losser gebonden omdat de negatieve lading de negatieve elektronen afstaan. Als de lading van de OH groep 0 is, is het elektron dus sterker gebonden

klopt het een beetje ? ](*,)

[bsfa]

Het is bij mij een beetje weggezakt, maar als ik je redenering volg lijkt me daar niets mis mee. Knap hoor!

Er zijn ook stoffen die afhankelijk van de polariteit van hun omgeving van kleur veranderen. Een daarvan is chemisch vrij eenvoudig te maken (Journal of Chemical Education 1977, deel 54 nr.11 blz. 709) en heet merocyanine. IN het artikel wordt een driestaps-reactie beschreven, maar als je in de laatste stap wat meer amine toevoegt en heb je 'm al. En 't is erg cool als je de stof in water oplost en er vervolgens aceton bij doet.

Kijk hier maar eens naar de structuurformule.

http://en.wikipedia.org/wiki/Brooker%27s_merocyanine

Snap je dat als de stof in water zit, dat dan de plus en min ladingen uit elkaar gaan, en in een apolairder milieu dat polaire karakter verdwijnt?

Bert

[mauraa]

hmm, nee dat laatste snap ik niet.. wel snap ik dat de lading door het geconjugeerd systeem er steeds even wel en dan weer even niet is.

maar ik ben alweer een beetje verder :eusa_whistle: bedankt daarvoor alvast

[bsfa]

Ik bedoel juist niet dat de lading er even wel is en dan even niet is. Het gaat erom dat het juist heel geleidelijk gaat. Bij een geconjugeerd systeem is er sprake van mobiliteit van elektronen. Niet dat een elektron van de ene kant naar de andere kant moet reizen, nee, ze kunnen ook best met z'n allen een beetje naar links of naar rechts gaan hangen. Bij merocyanine doen ze dat. Het effect is niet zoals bij een zuur-base indicator dat je twee pieken hebt waarbij (tijdens titreren) de ene inzakt en de andere stijgt, maar dat er maar 1 piek is die echt verschuift. Het collectief van elektronen dat verantwoordelijk is voor absorptie van zichtbaar licht gaat zich afhankelijk van de polariteit van het oplosmiddel anders gedragen en dat betekent een kleurverandering.

Bij een zuur-base indicator ziet je oog wel een verschuiving van de kleur, maar het is niets anders dan een voortdurend veranderende verhouding van twee kleurstoffen.

Ik heb deze kleurstof vroeger ooit gemaakt. Supercool. Maar ik zal er over ophouden.

Bert

[mauraa]

haha oke :eusa_whistle: bedankt voor je hulp!