Block 1 - Kapitel 1 (Spektroskopie mit Schwerpunkt UV/Vis-Spektroskopie)

Question 1

Wie wird die Probe genannt?

Answer 1

Analyt (Das was qualitativ und quantitativ bestimmt wird)

Question 2

Messtechnische Möglichkeiten der Spektroskopie

Answer 2

1. Messung in Absorption
2. Messung in Emission

Question 3

Spektrum der elektromagnetischen Strahlung

Answer 3

Infrarot (700 nm bis 1 mm) - sichtbares Licht (380-700 nm) - UV-Strahlung (10 nm bis 380 nm)

(Paschen-Serie) < (Balmer-Serie) < (Lyman-Serie)

Infrarot (IR) hat niedrigste Energie
UV-Strahlung hat höchste Energie

Question 4

Warum findet man in der Atomspektroskopie ausschließlich Linienspektren?

Answer 4

Bei Atomen können nur Elektronen angeregt werden! Bei Molekülen -> Rotation und Schwingung!

• Elektronen in Atomen existieren nur auf festgelegten Energieebenen
• Wenn Elektronen zwischen diesen Ebenen springen, absorbieren oder emittieren sie Licht in Form von Photonen mit ganz bestimmten Energien
• führt zu einzelnen Spektrallinien, anstatt zu einem kontinuierlichen Spektrum.

Question 5

Was versteht man unter monochromatischem, was unter polychromatischem Licht?

Answer 5

Monochromatisches Licht: besteht aus Wellen einer einzigen Wellenlänge oder Farbe

Polychromatisches Licht: Licht, bei dem alle Wellenlängen zwischen 380 und 700 nm vertreten sind z.B. weißes Licht

Question 6

Welcher Zusammenhang besteht zwischen Frequenz und Wellenlänge?

Answer 6

• Frequenz und Wellenlänge stehen in umgekehrter Beziehung zueinander
• Wenn die eine steigt, fällt die andere.
• c=λ×f (c: Lichtgeschwindigkeit, f: Freqzenz, λ: Wellenlänge)

Question 7

Welche aromatischen, proteinogenen Aminosäuren kennen sie?

Answer 7

Tryptophan

Phenylalanin

Naphthalin

Question 8

Sigma-Bindung (σ-Bindungen):

Answer 8

• sind die stärksten Typen kovalenter Bindungen
• entstehen, wenn sich die Orbitale von zwei Atomen entlang der Achse zwischen den Atomen überlappen.
• jede einfache kovalente Bindung ist eine Sigma-Bindung.
• Sigma-Bindungen ermöglichen freie Rotation um die Bindungsachse, da die Überlappung der Orbitale symmetrisch ist.

Question 9

Pi-Bindungen (π-Bindungen):

Answer 9

• weniger stark als Sigma-Bindung
• verhindern Rotation um Bindugnsachse -> feste räumliche Struktur
• entstehen zusätzlich zu einer Sigma-Bindung, wenn die p-Orbitale der beteiligten Atome seitlich überlappen.

Im Falle einer Doppelbindung -> Gibt eine Sigma- und eine Pi-Bindung

Im Falle einer Dreifachbindung gibt es Sigma- und zwei Pi-Bindungen

Question 10

Resonanzstrukturen

Answer 10

• Alternative Darstellung eines Moleküls
• Zeigt, wie Elektronen über mehrere Atome verteilt sein können
• nicht real
• Wozu? Hilft zu verstehen, wie Elektronen in Molekülen mit delokalisierten Elektronen verteilt sind

Question 11

sp^2- Hybridisierung

Answer 11

• bei einem s-Orbital und zwei p-Orbitalen eines Atoms
• führt zur Bildung von drei sp1- hybridisierten Orbitalen, die in einer Ebene liegen
• Winkel zueinander 120 °
• trigonale planare Struktur
• Beispiel: Ethylen (C2H4)

Question 12

sp^3-Hybridisierung

Answer 12

• bei einem s-Orbital und drei p-Orbitalen eines Atoms
• Es entstehen vier sp3-hybridisierte Orbitale
• tetraedrisch angeordnet, mit Winkel von 109,5°
• Beispiel: Methan (CH4)

Question 13

Aromaten

Answer 13

Ringstruktur: Typischerweise 6 C-Atome, in einem flachen, hexagonalen Muster

Delokalisierte Pi-Elektronen

Hohe Stabilität

Beispiel: Benzol, Naphthalin, Pyridin