W4 Energie en Materie - Energieovergangen en lijnenspectra

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 4-6

Start van de les:

• Leg jouw spullen klaar 
• Open de App 
• Of ga naar de website en log in.

Leerdoelen

<ul><li>Je kan een uitspraak doen over de aanwezigheid van elementen in sterren aan de hand van het spectrum; vakbegrippen: fraunhoferlijn, roodverschuiving en blauwverschuiving<br></li><li>Je kan het atoommodel van Bohr beschrijven en toepassen:<br></li><li>Je kan uit energieniveauschema’s golflengtes en frequenties van spectraallijnen bepalen;<br></li><li>Je kan absorptie- en emissiespectra verklaren; vakbegrippen: foton, grondtoestand, aangeslagen toestand, ionisatie-energie.<br></li></ul>

Lesverloop

0-5min: Start<div>5-20min: Zelf werken</div><div>15-25min: Demopracticum&nbsp;</div><div>20-40min: Instructie absorptie e emissie spectra</div><div>45-50min: Afronding<br></div><div><br></div><div>L2:</div><div>0-5min: Start/leswissel</div><div>15-25min: Oefenen met&nbsp;</div><div>20-46min: Instructie absorptie &amp; emissie spectra icm energieovergangen</div><div>45-50min: Afronding</div><div><br></div><div>L3: PO&nbsp;</div>

Weektaak

<a href="https://www.magister.me">https://www.magister.me</a>

Stel hier jouw vragen:

Leerdoelen

• Je kan een uitspraak doen over de aanwezigheid van elementen in sterren aan de hand van het spectrum; vakbegrippen: fraunhoferlijn, roodverschuiving en blauwverschuiving
  
• Je kan het atoommodel van Bohr beschrijven en toepassen:
  
• Je kan uit energieniveauschema’s golflengtes en frequenties van spectraallijnen bepalen;
  
• Je kan absorptie- en emissiespectra verklaren; vakbegrippen: foton, grondtoestand, aangeslagen toestand, ionisatie-energie.
  

Vraag:

Hoe bepaal je de samenstelling van het oppervlak van een ster uit de op aarde gemeten straling?

Diagram

Zelfgemaakte grafiek

Het emissiespectrum van een heet ijl gas is een lijnenspectrum

1. Waar
2. Niet waar

Het emissiespectrum van een koud ijl gas is een lijnenspectrum

1. Waar
2. Niet waar

Demonstratie spectra bepalen

Intermezzo scheikunde

Absorptie en extinctie bij absorptie door oplossingen

• Extinctie coefficient
• Wet van Lambert-Beer
• Binas UV-VIS (39A1/2)

De wet van Lambert-Beer

De werking van de spectrofotometer is nu bekend. In deze les wordt nader uitgelegd hoe de spectrofotometer bij concentratiemetingen gebruikt wordt. Hierbij worden de volgende begrippen behandeld:

1. de wet van Lambert-Beer
2. de ijklijn
3. specifieke en molaire extinctiecoefficient

Van dit onderwerp volgt geen aparte natuurkunde toets. De toetsing vindt plaat bij het practicum scheikunde (voorbereiding en uitwerking van het e-lab).

De wet van Lambert-Beer

Van welke 3 dingen is de extinctie bij spectrometrie afhankelijk?

Hoe ziet de grafiek eruit die het verband geeft tussen de extinctie en de concentratie van een oplossing?

De wet van Lambert-Beer geeft het verband tussen de extinctie en:

1. de stof in oplossing
2. de golflengte van het licht (   )
3. de concentratie (c)
4. de cuvetdikte (x)

 

Net als bij de concentratie, is de extinctie lineair afhankelijk van de cuvetdikte x. Wordt x 3-maal zo groot, dan wordt E ook 3-maal zo groot, enzovoort.

λ

E is dus lineair afhankelijk van c en x. Daarnaast wordt E bepaald door de soort stof in oplossing (samen met de golflengte van het licht).

Er geldt dus:

De konstante in de formule wordt bepaald door de stof en golflengte en wordt de de extinctiecoefficient genoemd, met als symbool     (epsilon). Dus:

E=konstante⋅c⋅x

E=ϵ⋅c⋅x

ϵ

Extinctiecoefficient?

Wat is de extinctiecoefficient precies? Je weet dat hij afhangt van:

1. de stof in oplossing
2. de golflengte van het licht

Met behulp van de volgende vragen wordt uitgelegd wat de extinctiecoefficient precies is en wat de eenheid er van is.

Als je de formule                       herschrijft tot 

en je vult voor c 1,0 g/L en x 1,0 cm in, dan kun je dit lezen als

De extinctiecoefficient is dus de extinctie bij een concentratie van 1,0 g/L en een cuvetdikte van 1,0 cm.

E=ϵ⋅c⋅x

ϵ=​c⋅x​​E​​

ϵ=​1⋅1​​E​​=E

De eenheid kun je bepalen door in de formule

de eenheden van E, c en x in te vullen. Doe dit en ga na dat de eenheid het volgende is.

ϵ=​c⋅x​​E​​

​g⋅cm​​L​​

Vul je voor de concentratie g/L in, dan spreek je van de specifieke extinctiecoefficient.

Vul je voor de concentratie mol/L in, dan spreek je van de molaire extinctiecoefficient.

Start van de les:

• Leg jouw spullen klaar 
• Open de App 
• Ga naar de website en log in.

Leerdoelen

Lesverloop

0-5min: Start<div>5-15min:</div><div>15-20min:&nbsp;</div><div>20-40min:&nbsp;</div><div>45-50min: Afronding<br></div>

Weektaak

<a href="https://www.magister.me">https://www.magister.me</a>

Stel hier jouw vragen:

Afsluitedende activiteit

• Exit ticket
• Bespreken leerdoel
• Checken leerdoel
• Vraag stellen
• Feedback geven