Molekülspektroskopie

Question 1

UV/VIS Methode

Answer 1

Absorptionsspektren im ultravioletten und/oder sichtbaren Strahlungsbereich

–> Im Molekül werden Elektronensysteme angeregt und absorbiert dadurch Energie.
–> Mehrfachbindungen, freie Elektronenpaare (farblose und farbige Substanzen)

Question 2

IR

Answer 2

Absorptionsspektren im infraroten Strahlungsbereich

–> Im Molekül werden Schwingungen von Atomen oder Atomgruppen angeregt unter Absorption von Energie..
–>Funktionale Gruppen und Molekülgerüste

Question 3

H-NMR

Answer 3

Kernresonanzspektren (Nuclear Magnetic Resonance)
Absorptionsspektren im Radiowellenbereich von Atomkernen in Magnetfeldern

–> In einem starken Magnetfeld verhalten sich die Kerne von gebundenen H-Atomen selbst wie kleine Magnete und können Energie (Radiowellen) absorbieren
–> H-Atome, ihre Bindungsart und Nachbarschaft

ergänzen such in ihren Informationen

Question 4

C-NMR

Answer 4

Kernresonanzspektren (Nuclear Magnetic Resonance)
Absorptionsspektren im Radiowellenbereich von Atomkernen in Magnetfeldern

–> Kohlenstoffe und seine Verbindungen enthalten zu etwa 1 % das “NMR-aktive” Isotop 13C
–> C-Atome, ihr Bindungsart und Nachbarschaft

ergänzen such in ihren Informationen

Question 5

MS

Answer 5

Massenspektren d.h. Spektren von Molekülen und ihren Bruchstücken, geordnet nach ihren Massen

–> Die in Dampfform befindlichen oleküle werden durch Elektronenbeschuss Ionisiert
Diese Molekül-Ionen spalten sich und bilden charakteristische Fragmente, die Schlüsse auf den Bau des Moleküls zulassen
–> Molare Masse, Bruttoformel, Molekülgerüst, Fragmente

Question 6

UV/VIS Molekülspektroskopie Anwendungen

Answer 6

Charakterisierung von optischen Filme

Überprüfen der Wirksamkeit von UV-Schutzstoffen

Überprüfung des Witterungsbeständigkeit von Lacken und Farben

Bestimmung der Schichtdicke von dünnen Filmen auf Oberflächen

quantitative Aussagen bei:
- Konzentrationsbestimmungen
- Ermittlung der Reaktionskinetik
- HPLC-Detektion

Question 7

Prinzip der UV-Spektroskopie

Answer 7

Absorptionsspektroskopie von Molekülen im UV-Bereich. Anregung von elektronischen Zuständen (Molekülorbitale)

Wellenlängenbereich: 90 - 400 nm (limitiert durch Absorption von O2 und Eigenabsorption der Quarzoptik)

Question 8

Prinzip der UV-Spektroskopie Ziel

Answer 8

Strukturaufklärung organischer Moleküle durch Hinweise auf funktionelle Gruppen durch spezifische Absorption

Chromophore: funktionelle Gruppen, die durch freie bzw. nicht-bindende e-Paare spezifisch Absorption bewirken

Auxochrome: bewirken durch freie Elektronenpaare Verschiebung der Absorptionsfrequenzen der Chromophore

Quantitative Analyse (Gasanalyse, HPLC-Detektion)

Question 9

Molekülstruktur und UV Absorption

Answer 9

Einzelne chromophore Gruppen und ihre Wechselwirkungen:

Chromophore Gruppen: absorbieren bei bestimmten Absorptionsfrequenzen, wenn die isoliert auftreten

Auxogruppen: beeinflussen die genaue Lage der Absorptionsmaxima durch Wechselwirkung der freien Elektronenpaare/PI-Elektronen
–> Information über die elektronische (chemische) Umgebung der chromophoren Gruppen

Question 10

UV: Zusammenhang Elektronensystem- Absorptionsbereich

Answer 10

Konjugation der Doppelbindungen senkt die erforderliche Energie zur Anregung des Übergangs

Konjugierte Moleküle –> Adsorption + Verschiebung in sichtbaren Bereich

Question 11

UV Gerätetechnik: Einstrahl-Photometer

Answer 11

Strahlungsquelle –> Monochromator –> Probenraum –> Detektor –> Verstärker –> Anzeigegerät

Question 12

UV-Gerätetechnik: Zweistrahl Photometer

Answer 12

Strahlungsquelle –> Monochromator und Spalt ..> Drehspiegel –> Lösungsmittel/probe –> Detektor –> Elektronik –> Anzeige –> Schreiber

[Drift der Lampe –> Einstellen nach Einschalten]

Question 13

UV-Gerätetechnik: Photodiodenarray-Photometer

Answer 13

Strahlungsquelle –> DING –> Monochromator ohne Spaltensystem –> PDA-Detektor –> Elektronik –> Computer mit Bildschirm –> Printer-Plotter

Sehr klein und kompakt
ohne bewegliche Teile