Mathijs

Hoi Janou,

Beide uitspraken zijn waar. En voor alle stoffen, niet alleen bij gassen. Dat zit namelijk zo: als licht geabsorbeerd wordt door atomen of moleculen, nemen de elektronen in het atoom of molecuul de energie van het lichtdeeltje (foton) over. De elektronen raken komen in een hogere energietoestand terecht (en zogeheten ‘aangeslagen toestand’). Nu, een atoom of molecuul kan niet elk foton zomaar opnemen, maar dat foton moet een bepaalde energie hebben die klopt met de energieniveaus van het atoom of molecuul. In Binas 21 zie je een paar voorbeelden van de energieniveaus van de elektronen in waterstof en helium. Zo’n hogere energietoestand waar dat elektron zich dan in bevindt is niet echt stabiel, een beetje alsof een voetbal bovenop de lat van een doel balanceert, en na een (heel erg kort) tijdje zal het elektron die extra energie kwijtraken door terug te vallen naar een lagere energietoestand. Omdat energie altijd behouden moet zijn, zendt het elektron op het moment dat het terugvalt een foton uit met een energie gelijk aan het verschil in energie tussen de energieniveaus. Om dat te illustreren: Als je in tabel 21A kijkt, bijvoorbeeld, zie je de energieniveaus van het waterstofatoom en ook welke golflengten van de uitgezonden fotonen daarbij horen. In tabel 20 kan je op de spectraalplaat zien dat bij die golflengten inderdaad ook een absorptie en emissielijn van waterstof zit! Dat komt dus omdat die elektronen door fotonen te absorberen en weer uit te zenden heen en weer ping-pongen tussen de energieniveaus. Als het elektron dus aangeslagen wordt en weer terugvalt naar datzelfde energieniveau, neemt het een foton op en zendt het een foton uit van dezelfde gofllengte.

Echter, zo’n elektron hoeft niet per se terug te vallen naar het niveau waar het oorspronkelijk vandaan kwam, maar het kan ook naar een ander niveau terugvallen. Zo kan het, om bij het waterstofvoorbeeld te blijven, bijvoorbeeld een foton van 102.6 nm opnemen om van het 1e, laagste energieniveau aangeslagen te worden naar het 3e energieniveau, en vervolgens een foton uitzenden van 656 nm om uiteindelijk in het 2e energieniveau terecht te komen.

Precies dat process is wat in moleculen gebeurt. Wat absorptie betreft is het grootste verschil tussen atomen en moleculen dat er in moleculen veel meer energieniveaus zijn, veel meer ’treden’ waar de elektronen naartoe kunnen springen zo’n energietrap als in tabel 21, zeg maar. Dus als je met een pen bijvoorbeeld moleculen rode kleurstof op papier aanbrengt en je kijkt ernaar, absorberen die kleurstofmoleculen allerlei golflengtes, maar sommige golflengtes net wat meer dan anderen. Wanneer dat kleurstofmolecuul zó gemaakt is, dat de energieniveaus in het molecuul zo zijn dat de meeste golflengtes, behalve de golflengtes van rood licht, geabsorbeerd worden, weerkaatst het rode licht op je papier en zie je dus de rode letters op je papier staan.

[Een beetje achtergrond: Bij de meeste kleurstoffen gaan de elektronen uit de hoge energietoestanden terug naar een lage energietoestand door naar de vele, dichtbijelkaarliggende energieniveaus terug te vallen. Dit gebeurt telkens met het uitzenden van een lichtdeeltje met lage energie, bijvoorbeeld in het infrarode gebied. Die energie wordt dan dus omgezet in warmte. Dit is precies waarom zwarte objecten in de zon veel warmer worden dan witte, In die zwarte dingen worden de fotonen namelijk goed geabsorbeerd door de elektronen en daarna efficient omgezet naar infrarode straling!

Er zijn ook nog sommige kleurstoffen die zo gemaakt zijn dat een deel van de aangeslagen elektronen eerst niet terugvalt naar een energieniveau dat dichtbij de hoge energietoestand ligt, maar naar een wat dieper liggend niveau. Als het elektron dan bij dat terugvallen een foton uitzendt wat in het zichtbarelichtspectrum valt, zie je dat als fluorescentie. Dus daarom zijn die markeerstiften bijvoorbeeld zo fel: daar worden dus fotonen van allerlei (hoge) energieën omgezet naar bijvoorbeeld gele, rode of groene fotonen en zendt zo’n kleurstof dus meer fotonen van die energie uit dan je erop schijnt!]

Het antwoord is wat uitgebreid geworden. Hopelijk helpt het je verder. Als het niet duidelijk is, help ik je graag nog even verder :-).

Groetjes,
Mathijs

Hoi Manon,

Om nog even op te volgen op je vraag, wordt er misschien ook wat gezegd over de pH van de oplossing waarin de aminozuren zitten, of speelt dat geen rol in je vraag?

Groetjes,
Mathijs

Hoi Sven,

Goed punt! Dus als je vergelijkt hoe de reactiesnelheid vertraagt bij een exotherme reactie, waarbij de temperatuur toeneemt tijdens de reactie (zoals bij Mg + H+), en een endotherme reactie, waarbij de temperatuur afneemt, zal die afname in het exotherme geval dan sterker of zwakker zijn.

Overigens hoef je in de reactiesnelheidsvergelijking Mg niet mee te nemen, want dat is een vaste stof en de reactie is dus alleen afhankelijk van de hoeveelheid zuur in het systeem.

Als je bij de tweede vraag doelt op de halfreacties, kan je dan bedenken bij welke halfreacties de zuurconcentratie een rol speelt en bij welke halfreacties die niet een rol speelt. Als de zuurconcentratie een rol speelt, heeft een verlaging daarvan natuurlijk een vertragend effect, wat weer deels wordt opgeheven door de temperatuursstijging.

Groetjes,
Mathijs

Hoi Hasan,

Waarschijnlijk dat je ook al je Binas hebt raadgepleegd om te kijken naar de standaardelektrodenpotentialen van Mg en Ni. Je ziet dan dat de halfreactie van Mg2+ + 2 e- –> Mg een potentiaal van -2.37 heeft en Ni2+ + 2e- –> Ni heeft een potentiaal van -0.26. Kan je daaruit opmaken welke metaalionen de sterkste oxidator zijn en welk metaal de sterkste reductor?

Bovendien is de observatie dat er een afzetting is op de Ni-elektrode en ook dat het magnesiumlint oplost. Wat betekent het eigenlijk dat dat magnesiumlint oplost? Gaat in die opstelling Mg in oplossing naar Mg2+ of komt het juist úit de oplossing als Mg?
Voor de andere opstelling met Ni, als er Ni gevormd wordt, moet de elektrode een metaalachtige kleur hebben, want Ni glimt in principe. Zie je dat ook? Als dat niet zo is, hoe zou je dan de vorming van zo’n afzetting nog meer kunnen verklaren? Kan die veroorzaakt worden door Mg2+ of niet?

Hopelijk helpt je dat wat op pad.

Groetjes,
Mathijs

Hoi Hassan,

Je noemt al dat je op het begin beschikking hebt over 100 mL 0.01 M KOH-oplossing. KOH is een sterke base. Wat weet je van de pH van die oplossing en wat weet je over de pH van de andere oplossingen onder 1, 2, 3 en 4? Wat voor effect zal je dan zien als je die oplossingen onder 1, 2, 3 en 4 mengt met je KOH-oplossing?

Groeten,
Mathijs

Hoi Berkay,

Sorry voor het late antwoord. Er ging iets even niet goed met onze meldingen.
Zoals je wellicht geleerd hebt, gaan redox reacties over het uitwisselen van elektronen. Als je bijvoorbeeld met Binas een redoxreactievergelijking oplost, hoe doe je dat dan? Gebruik je dan wel of geen halfreacties?

En wat weet je toevallig over edelgassen en hun elektronische structuur? Heb je bijvoorbeeld ooit Ar+, of Ne- gezien, of niet?

Groetjes,
Mathijs

Goedemiddag!

Zoals je wellicht geleerd hebt, verlies je nooit atomen tijdens een chemische reactie. De moleculen veranderen wel tijdens zo’n reactie, dus de manier waarop de atomen verdeeld worden veranderd. Denk maar aan bijvoorbeeld het reageren van zuren en basen, waarin H+ deeltjes met OH- deeltjes samen reageren om H2O te vormen. Je stopt er dan 2 H’tjes en 1 O’tje in en je hebt aan het eind nog steeds 2 H’tjes en 1 O’tje.

Nu, als je naar de reactievergelijking die je laat zien kijkt, zie je dan hoeveel van welke atomen we na de pijl nog niet toegewezen hebben? Heb je een idee welke deeltjes je dan zou kunnen vormen?

Hoi KS,

Dat kan gebeuren!

Goed, je weet dus dat je 17.8 keer zoveel HCO3- als CO2 hebt. Om even een proefsommetje met makkelijke getallen te maken, stel je voor dat je 17.8 mmol HCO3- hebt en 1 mmol H2CO3. Als je dan 1% van de HCO3- wegreageert, is dat 0.178 mmol. Er komt dan dus bovenop de 1 mmol H2CO3 nog 0.178 mmol H2CO3 bij als gevolg van de reactie. Dus de nieuwe hoeveelheid H2CO3 is dan 1.178 mmol. Dat is (1.178-1)/1 *100 = 17.8% meer H2CO3. Dus de verandering van H2CO3 schaalt mee met de verhouding!

Dus op het eind heb je dan 0.99/1.178 keer de originele ratio. Je weet dat zoals je al uitrekent (maar dan nu in de p-waardes), pH = pKz – log(HCO3-/H2CO3) = 6.09 – log(HCO3-_oud/H2CO3_oud * 0.99/1.178) = niet heel ver van 7.35 (7.27 als je het narekent).

Groeten,
Mathijs