2.2 Spektroskopi

Lær om lys, spektrum og korleis flammeprøve, AAS og UV-Vis blir brukte til å analysere stoff.

65 min

11 oppgaver

Elektromagnetisk spektrumEmisjonsspektreAbsorpsjonsspektreBølgjelengdFrekvensEnerginivåFlammeprøveAtomabsorpsjon (AAS)StandardkurveVal av metode: UV-Vis, AAS og IR

Du leser den tradisjonelle versjonen

Din fremgang i kapitlet

0 / 11 oppgaver

Kapitlets plass i kurset

Bygger på

1.2Elektronkonfigurasjon

Elektromagnetisk stråling

Lys er ei form for elektromagnetisk stråling – energi som forplantar seg som bølgjer.

Bølgjeeigenskapar

Elektromagnetiske bølgjer blir skildra ved:
- Bølgjelengd ( $\lambda$ , lambda) – Avstanden mellom to bølgjetoppar (målt i nm, μm, m)
- Frekvens ( $f$ ) – Talet på svingingar per sekund (målt i Hz = 1/s)
- Fart ( $c$ ) – Lysfarten i vakuum: $c = 3{,}00 \times 10^8$ m/s

Samanhengen mellom bølgjelengd og frekvens

$c = \lambda \cdot f$

- Lang bølgjelengd → låg frekvens (t.d. radiobølgjer)
- Kort bølgjelengd → høg frekvens (t.d. røntgen)

Det elektromagnetiske spekteret

Sortert frå lang til kort bølgjelengd:

Type	Bølgjelengd	Bruk
Radiobølgjer	> 1 m	Radio, TV
Mikrobølgjer	1 mm - 1 m	Mikrobølgjeomn, mobiltelefon
Infraraudt	700 nm - 1 mm	Varmestråling
Synleg lys	400-700 nm	Det vi ser
Ultrafiolett (UV)	10-400 nm	Solbrentleik, sterilisering
Røntgen	0,01-10 nm	Medisinske bilete
Gammastråling	< 0,01 nm	Kreftbehandling

Synleg lys

Fargar i synleg spektrum (ca. bølgjelengder):
- Fiolett: 400-450 nm
- Blå: 450-495 nm
- Grøn: 495-570 nm
- Gul: 570-590 nm
- Oransje: 590-620 nm
- Raud: 620-700 nm

✏️Døme 1: Rekne frekvens frå bølgjelengd

Grønt lys har bølgjelengd $\lambda = 520$ nm.

a) Rekn om til meter.
b) Rekn ut frekvensen til det grøne lyset.

Løysing:

a) $1$ nm $= 10^{-9}$ m
$\lambda = 520\text{ nm} = 520 \times 10^{-9}\text{ m} = 5{,}20 \times 10^{-7}\text{ m}$

b) Vi brukar $c = \lambda f$ :
$f = \frac{c}{\lambda} = \frac{3{,}00 \times 10^8}{5{,}20 \times 10^{-7}}$
$f = 5{,}77 \times 10^{14}\text{ Hz}$

Det grøne lyset har frekvens $5{,}77 \times 10^{14}$ Hz (ca. 577 billionar svingingar per sekund!).

📝Oppgave 2-8

Rekn ut frekvens for følgjande bølgjelengder:

Raudt lys: $\lambda = 650$ nm

Blått lys: $\lambda = 450$ nm

Kva for lys har høgast frekvens?

Energi i foton

Lys kan òg skildrast som partiklar kalla foton (lys-kvant).

Plancks relasjon

Energien til eit foton er proporsjonal med frekvensen:
$E = h f$

der $h = 6{,}63 \times 10^{-34}$ Js (Plancks konstant).

Kombinert med $c = \lambda f$

Vi kan òg skrive:
$E = \frac{hc}{\lambda}$

Viktig:
- Kort bølgjelengd → høg energi (t.d. UV)
- Lang bølgjelengd → låg energi (t.d. infraraudt)

Elektronvolt (eV)

I atomfysikk blir eininga elektronvolt (eV) ofte brukt:
$1\text{ eV} = 1{,}6 \times 10^{-19}\text{ J}$

Praktisk formel for synleg lys (i eV·nm):
$E \text{ (eV)} = \frac{1240}{\lambda \text{ (nm)}}$

✏️Døme 2: Fotonenergi

Eit blått foton har bølgjelengd $\lambda = 450$ nm.

a) Rekn ut energien i joule.
b) Rekn ut energien i elektronvolt.

Løysing:

a) Vi brukar $E = hc/\lambda$ :
$E = \frac{(6{,}63 \times 10^{-34})(3{,}00 \times 10^8)}{450 \times 10^{-9}}$
$E = 4{,}42 \times 10^{-19}\text{ J}$

b) Konverter til eV:
$E = \frac{4{,}42 \times 10^{-19}}{1{,}6 \times 10^{-19}} = 2{,}76\text{ eV}$

Alternativt bruk direkteformelen:
$E = \frac{1240}{450} = 2{,}76\text{ eV}$

Blått lys har energi 2,76 eV per foton.

📝Oppgave 2-9

Rekn ut fotonenergiar:

Raudt lys ( $\lambda = 620$ nm) – rekn ut energi i eV

UV-lys ( $\lambda = 300$ nm) – rekn ut energi i eV

Kva for lys har høgast energi?

Emisjonsspektre

Når atom eller molekyl blir eksiterte (tilført energi), sender dei ut lys når dei returnerer til lågare energinivå.

Korleis blir emisjonsspektre skapte?

1. Tilførsel av energi (varme, elektrisk utlading)
2. Elektron hoppar til høgare energinivå (eksitert tilstand)
3. Elektron fell tilbake til lågare nivå
4. Overskotsenergien blir sendt ut som lys (foton)

Energiskilnad og bølgjelengd

Energien til det utsende fotonet:
$\Delta E = E_{\text{høg}} - E_{\text{låg}} = h f = \frac{hc}{\lambda}$

Linjespektre

Når gass-atom sender ut lys, får vi linjespekter – berre visse bølgjelengder (diskrete linjer).

Døme: Hydrogen sender ut:
- Raud linje (656 nm) – $n=3 \to n=2$
- Blågrøn linje (486 nm) – $n=4 \to n=2$
- Blå linje (434 nm) – $n=5 \to n=2$
- Fiolett linje (410 nm) – $n=6 \to n=2$

Dette blir kalla Balmer-serien (hopp til $n=2$ ).

Kontinuerlege spektre

Om eit fast stoff blir varma opp (t.d. glødetråd), blir det sendt ut eit kontinuerleg spektrum med alle bølgjelengder.

✏️Døme 3: Emisjonslinje i hydrogen

I hydrogen hoppar eit elektron frå $n=3$ til $n=2$ .

a) Rekn ut energiskilnaden (bruk $E_n = -13{,}6/n^2$ eV).
b) Kva er bølgjelengda til det utsende lyset?
c) Kva farge er dette?

Løysing:

a) Energinivåa:
$E_3 = -\frac{13{,}6}{9} = -1{,}51\text{ eV}$
$E_2 = -\frac{13{,}6}{4} = -3{,}40\text{ eV}$

Energiskilnad:
$\Delta E = E_3 - E_2 = -1{,}51 - (-3{,}40) = 1{,}89\text{ eV}$

b) Bølgjelengd:
$\lambda = \frac{1240}{\Delta E} = \frac{1240}{1{,}89} = 656\text{ nm}$

c) 656 nm ligg i det raude området av spekteret.

Dette er den raude H-α linja i Balmer-serien!

📝Oppgave 2-10

Rekn ut bølgjelengder for Balmer-serien til hydrogen:

Hopp frå $n=4$ til $n=2$ – rekn ut $\Delta E$ og $\lambda$

Hopp frå $n=5$ til $n=2$ – rekn ut $\lambda$

Kva for hopp gir det raude lyset (656 nm)?

Absorpsjonsspektre

Når kvitt lys blir sendt gjennom ein gass, blir visse bølgjelengder absorberte.

Korleis blir absorpsjonsspektre skapte?

1. Kvitt lys (alle bølgjelengder) blir sendt gjennom gass
2. Atom absorberer foton med nøyaktig rett energi
3. Elektron hoppar til høgare energinivå
4. Det som kjem gjennom er kvitt lys minus dei absorberte bølgjelengdene

Absorpsjonslinjespekter

Vi ser mørke linjer på ein lys bakgrunn – dette er dei absorberte bølgjelengdene.

Viktig: Absorpsjonslinjene er på same bølgjelengder som emisjonslinjene for same stoff!

Bruksområde

- Stjerneanalyse: Ved å studere absorpsjonslinjer i sollys kan vi identifisere grunnstoff i atmosfæren til sola
- Kvalitativ analyse: Identifisere ukjende stoff
- Kvantitativ analyse: Måle konsentrasjonar (sjå Beer-Lamberts lov)

✏️Døme 4: Absorpsjonsspektrum

Når kvitt lys blir sendt gjennom hydrogengass, blir det observert mørke linjer ved 656 nm, 486 nm, 434 nm og 410 nm.

a) Kvifor ser vi mørke linjer?
b) Kva skjer med elektrona i hydrogen når 656 nm lys blir absorbert?

Løysing:

a) Atoma i hydrogengassen absorberer lys med nøyaktig desse bølgjelengdene. Fotonenergien matcher energiskilnadene mellom energinivåa til elektrona. Det kvite lyset "mistar" desse bølgjelengdene, og vi ser mørke linjer.

b) 656 nm svarar til $\Delta E = 1{,}89$ eV (sjå førre døme). Dette er energiskilnaden mellom $n=2$ og $n=3$ i hydrogen.

Når 656 nm lys blir absorbert:
- Elektronet i $n=2$ absorberer fotonet
- Elektronet hoppar til $n=3$ (eksitert tilstand)

Seinare fell elektronet tilbake og sender ut 656 nm lys (emisjon).

📝Oppgave 2-11

Spørsmål om emisjon og absorpsjon:

Kva er skilnaden på emisjonsspekter og absorpsjonsspekter?

Kvifor har hydrogen dei same linjene i emisjon og absorpsjon?

Korleis kan vi identifisere ukjende grunnstoff i stjerner?

Flammeprøve

Linjespektra kan brukast til å påvise grunnstoff (kvalitativ analyse) og til å måle kor mykje av eit grunnstoff ei prøve inneheld (kvantitativ analyse).

Flammefargar

Når eit salt blir halde inn i ein gassflamme, gir varmen elektrona i metallatoma energi. Elektrona blir løfta til høgare energinivå og fell straks tilbake. Energien blir send ut som lys med dei bølgjelengdene som svarar til spranga mellom energinivåa i metallet. Mange metall gir difor ein karakteristisk flammefarge.

Ion	Flammefarge
Li⁺	karminraud
Na⁺	kraftig gul
K⁺	fiolett
Ca²⁺	oransjeraud
Sr²⁺	raud
Ba²⁺	gulgrøn
Cu²⁺	blågrøn

Natrium sender ut gult lys med bølgjelengd 589 nm, litium raudt lys med bølgjelengd 671 nm.

Kva flammeprøva ikkje kan avgjere

- Fargen kjem frå metallet. NaCl og NaNO₃ gir same gule farge, så anionet blir ikkje påvist.
- Li⁺, Sr²⁺ og Ca²⁺ gir alle raudlege flammar som er vanskelege å skilje med auget.
- Sjølv spor av natrium gir så sterkt gult lys at andre fargar blir dekte. Eit blått koboltglas stoppar det gule lyset, slik at til dømes den fiolette fargen frå kalium blir synleg.
- Nokre metall, til dømes magnesium, gir ingen tydeleg farge. At flammen ikkje får farge, tyder ikkje at prøva er utan metallion.
- Flammeprøva seier ikkje kor mykje metall prøva inneheld.
Med eit spektroskop blir lyset frå flammen delt opp i linjer. Linjemønsteret er emisjonsspekteret til metallet, og det skil sikrare mellom metall med lik flammefarge.

✏️Døme 5: Flammeprøve og fotonenergi

Eit ukjent kvitt salt gir kraftig gul flamme. Natrium sender ut lys med bølgjelengd 589 nm, og litium sender ut lys med bølgjelengd 671 nm.

a) Kva metallion inneheld saltet truleg, og kva kan flammeprøva ikkje seie om saltet?
b) Rekn ut energien i eV til eit foton frå natrium og eit foton frå litium.
c) Kva for eitt av dei to metalla har størst sprang mellom energinivåa bak linja?

Løysing:

a) Kraftig gul flamme kjem frå natrium. Flammeprøva viser ikkje anionet og ikkje mengda.

Svar: Saltet inneheld truleg Na⁺. Kva anion saltet har og kor mykje natrium det inneheld, kan flammeprøva ikkje avgjere.

b)
$E_{\text{Na}} = \frac{1240}{589}\text{ eV} = 2{,}11\text{ eV}$
$E_{\text{Li}} = \frac{1240}{671}\text{ eV} = 1{,}85\text{ eV}$

Svar: 2,11 eV for natrium og 1,85 eV for litium.

c) Fotonenergien er lik spranget mellom energinivåa: $2{,}11\text{ eV} > 1{,}85\text{ eV}$ .

Svar: Natrium.

📝Oppgave 2-12

Flammeprøve:

Eit salt gir gul flamme. Gjennom blått koboltglas ser flammen fiolett ut. Kva metallion inneheld saltet?

Natriumklorid og natriumnitrat gir same flammefarge. Forklar kvifor.

Eit salt gir raud flamme. Kan du avgjere kva metallion saltet inneheld?

Eit magnesiumsalt gir ingen farge i flammen. Tyder det at saltet ikkje inneheld metallion?

UV-Vis spektroskopi

UV-Vis spektroskopi måler absorpsjon av ultrafiolett (UV) og synleg (visible) lys.

Instrumentet: Spektrofotometer

Eit spektrofotometer:
1. Sender lys med vald bølgjelengd gjennom ei prøve
2. Måler kor mykje lys som blir absorbert ( $A$ ) eller transmittert ( $T$ )

Absorbans og transmittans

Transmittans (T):
$T = \frac{I}{I_0}$
der $I_0$ er intensiteten til innfallande lys og $I$ er intensiteten etter prøva.

Absorbans (A):
$A = -\log_{10}(T) = -\log_{10}\left(\frac{I}{I_0}\right)$

Viktig:
- Høg transmittans (mykje lys går gjennom) → låg absorbans
- Låg transmittans (lite lys går gjennom) → høg absorbans

Fargestoffanalyse

Om eit stoff absorberer:
- Blått lys → vi ser gult/oransje (komplementærfarge)
- Raudt lys → vi ser grønt/blågrønt
- Grønt lys → vi ser raudt/fiolett

Regel: Vi ser fargen som ikkje blir absorbert!

✏️Døme 6: Rekne absorbans

Ei løysing transmitterer 25% av lyset ved 500 nm.

a) Kva er transmittansen (T)?
b) Rekn ut absorbansen (A).

Løysing:

a) 25% transmittert → $T = 0{,}25$

b) Absorbans:
$A = -\log_{10}(T) = -\log_{10}(0{,}25)$
$A = -(-0{,}602) = 0{,}602$

Absorbansen er A = 0,60 (ofte runda til 2 desimalar).

📝Oppgave 2-13

Rekn ut absorbans frå transmittans:

T = 0{,}50

(50% transmittert)

T = 0{,}10

(10% transmittert)

T = 1{,}00

(100% transmittert, ingen absorpsjon)

Beer-Lamberts lov

Beer-Lamberts lov skildrar samanhengen mellom absorbans, konsentrasjon og lengda på prøva.

Formelen

$A = \varepsilon \cdot c \cdot l$

der:
- $A$ = absorbans (inga eining)
- $\varepsilon$ = molær absorpsjonskoeffisient (L/(mol·cm))
- $c$ = konsentrasjon (mol/L)
- $l$ = celle-lengd/lengda på kyvetten (cm)

Kva tyder dette?

- Høgare konsentrasjon ( $c$ ) → høgare absorbans (fleire partiklar absorberer lys)
- Lengre celle ( $l$ ) → høgare absorbans (lyset må gjennom meir stoff)
- Høgare $\varepsilon$ → stoffet absorberer meir effektivt

Bruksområde

1. Kvantitativ analyse: Bestemme ukjend konsentrasjon
2. Kvalitetskontroll: Sjekke konsentrasjon i legemiddel
3. Miljøanalyse: Måle forureining i vatn

Framgangsmåte

1. Lag standardløysingar med kjend konsentrasjon
2. Mål absorbansen for kvar
3. Lag ei kalibreringskurve (graf: $A$ vs. $c$ )
4. Mål absorbans for ukjend prøve
5. Les av konsentrasjonen frå kurva

✏️Døme 7: Bruk av Beer-Lamberts lov

Ei løysing av koparsulfat (CuSO₄) har absorbans $A = 0{,}45$ ved 600 nm i ei 1,0 cm celle.

Den molære absorpsjonskoeffisienten er $\varepsilon = 12$ L/(mol·cm).

Rekn ut konsentrasjonen av Cu²⁺.

Løysing:

Gitt:
- $A = 0{,}45$
- $\varepsilon = 12$ L/(mol·cm)
- $l = 1{,}0$ cm

Vi brukar Beer-Lamberts lov og løyser for $c$ :
$A = \varepsilon \cdot c \cdot l$
$c = \frac{A}{\varepsilon \cdot l} = \frac{0{,}45}{12 \cdot 1{,}0}$
$c = 0{,}0375\text{ mol/L}$

Konsentrasjonen er 0,038 mol/L (eller 38 mmol/L).

📝Oppgave 2-14

Bruk Beer-Lamberts lov til å rekne ut:

Ei løysing med $c = 0{,}020$ mol/L har $\varepsilon = 15$ L/(mol·cm) og $l = 1$ cm. Rekn ut $A$ .

Ei løysing har $A = 0{,}60$ , $\varepsilon = 20$ L/(mol·cm) og $l = 2$ cm. Rekn ut $c$ .

Kva skjer med absorbansen om konsentrasjonen blir dobla?

Atomabsorpsjon (AAS) og val av metode

Atomabsorpsjonsspektroskopi (AAS)

I AAS blir det målt kor mykje lys frie atom av eitt bestemt grunnstoff absorberer:
- Prøveløysinga blir spraya inn i ein flamme, der metalliona blir til frie atom.
- Ei lampe som inneheld det same grunnstoffet, sender lys med nøyaktig dei bølgjelengdene desse atoma absorberer.
- Ein detektor måler kor mykje av lyset som slepp gjennom flammen, og instrumentet reknar ut absorbansen.

Absorbansen er proporsjonal med konsentrasjonen av grunnstoffet, slik som i Beer-Lamberts lov. Konsentrasjonen blir bestemd med ei standardkurve (kalibrasjonskurve): absorbansen blir målt for standardløysingar med kjend konsentrasjon, og konsentrasjonen i prøva blir rekna ut frå regresjonslinja. Absorbansen til prøva skal liggje innanfor standardane. Er han høgare enn for den sterkaste standarden, blir prøva fortynna med ein kjend faktor, og svaret blir gonga med faktoren.

Lampa sender berre ut bølgjelengder som eitt grunnstoff absorberer, så andre stoff i prøva forstyrrar lite. Metoden er svært følsam og blir brukt til dømes til å måle bly, kopar og kadmium i drikkevatn og jern i matvarer. Han måler eitt grunnstoff om gongen.

I atomemisjonsspektroskopi (AES) blir i staden lyset atoma sender ut i flammen, målt. Det er det same som skjer i flammeprøva, men lysstyrken blir målt og gjord om til ein konsentrasjon med ei standardkurve.

Kva spektroskopisk metode?

Metode	Kva som skjer	Blir brukt til
Flammeprøve	metallatom i flammen sender ut lys	påvise metall (kvalitativt)
AAS	frie atom absorberer lys frå ei lampe med same grunnstoff	konsentrasjonen av eitt grunnstoff (kvantitativt)
UV-Vis	molekyl og ion i løysing absorberer UV-lys eller synleg lys	konsentrasjonen av stoff som absorberer lys (kvantitativt)
IR	bindingar i molekyl absorberer infraraud stråling og vibrerer kraftigare	kva bindingar og funksjonelle grupper eit molekyl har (kvalitativt)

IR-stråling har for lite energi til å løfte elektron til høgare energinivå, men nok til å få bindingane til å vibrere. Kvar bindingstype absorberer ved sine eigne bølgjelengder. Eit IR-spekter viser difor til dømes om eit stoff har O–H-bindingar, som ein alkohol, eller ei C=O-binding, som eit keton.

✏️Døme 8: Kopar i drikkevatn med AAS

Eit vassverk måler kopar i drikkevatn frå gamle koparrøyr med AAS. Standardane gir:

Konsentrasjon Cu (mg/L)	Absorbans
0	0,000
0,50	0,046
1,00	0,091
2,00	0,183
3,00	0,272

Vassprøva blir fortynna ved at 10,0 mL vatn blir fylt opp til 20,0 mL. Den fortynna prøva har absorbans 0,128. Grenseverdien for kopar i drikkevatn er 2,0 mg/L.
a) Finn ei likning for standardkurva med lineær regresjon.
b) Rekn ut koparkonsentrasjonen i vatnet, og samanlikn med grenseverdien.

Løysing:

a) Lineær regresjon med $c$ (mg/L) som førsteakse og $A$ som andreakse:
$A = 0{,}0908\,c + 0{,}0004$

Svar: $A = 0{,}0908\,c + 0{,}0004$

b)
$c_{\text{fortynna}} = \frac{0{,}128 - 0{,}0004}{0{,}0908}\text{ mg/L} = 1{,}41\text{ mg/L}$
$c_{\text{vatn}} = 1{,}41\text{ mg/L} \cdot \frac{20{,}0\text{ mL}}{10{,}0\text{ mL}} = 2{,}8\text{ mg/L}$

Svar: Vatnet inneheld 2,8 mg/L kopar. Det er over grenseverdien på 2,0 mg/L.

📝Oppgave 2-15

Vel spektroskopisk metode, og grunngi valet:

Bestemme konsentrasjonen av bly i drikkevatn, der innhaldet er svært lågt.

Bestemme konsentrasjonen av eit blått fargestoff i ein sportsdrikk.

Finne ut om ei fargelaus væske er ein alkohol, som har O–H-bindingar, eller eit keton, som har ei C=O-binding.

Raskt sjekke om eit kvitt pulver inneheld litium eller natrium.

📝Oppgave 2-16

Kalsium i mineralvatn blir målt med AAS. Standardane gir:

Konsentrasjon Ca (mg/L)	Absorbans
0	0,000
2,0	0,061
4,0	0,121
6,0	0,182
8,0	0,241

5,0 mL mineralvatn blir fylt opp til 50,0 mL med destillert vatn. Den fortynna prøva har absorbans 0,152.

Finn ei likning for standardkurva med lineær regresjon.

Rekn ut kalsiumkonsentrasjonen i mineralvatnet.

Om lag kva absorbans ville det ufortynna mineralvatnet gitt? Forklar kvifor prøva vart fortynna.

Kvifor må lampa i instrumentet innehalde kalsium?

Oppsummering: Spektroskopi

Viktige omgrep

Elektromagnetisk stråling:
- Bølgjelengd ( $\lambda$ ), frekvens ( $f$ ), fart ( $c$ )
- $c = \lambda f$
- Fotonenergiar: $E = hf = hc/\lambda$

Spektre:
- Emisjonsspekter: Lyse linjer (atom sender ut lys)
- Absorpsjonsspekter: Mørke linjer (atom absorberer lys)
- Linjespektra er "fingeravtrykk" for grunnstoff

Spektroskopi:
- UV-Vis spektroskopi måler absorpsjon av lys
- Absorbans: $A = -\log_{10}(T)$
- Beer-Lamberts lov: $A = \varepsilon \cdot c \cdot l$
- Brukt til kvalitativ og kvantitativ analyse
- Flammeprøve: metallion gir karakteristisk flammefarge (kvalitativt)
- AAS: frie atom absorberer lys frå ei lampe med same grunnstoff, og konsentrasjonen blir funnen med standardkurve (kvantitativt)
- IR viser kva bindingar eit molekyl har

Bruk i praksis

- Astronomi: Identifisere grunnstoff i stjerner
- Kjemi: Bestemme konsentrasjonar
- Medisin: Analysere blodprøver
- Miljø: Måle forureining

📝Oppgave 2-17

Utfordringsoppgåver:

Ei løysing absorberer maksimalt ved 520 nm (grønt lys). Kva farge ser vi?

To løysingar med $c_1 = 0{,}010$ mol/L og $c_2 = 0{,}030$ mol/L har absorbans $A_1 = 0{,}20$ . Kva er $A_2$ ?

Ei ukjend løysing har $A = 0{,}50$ . Standardløysingar viser: $c = 0{,}01$ mol/L gir $A = 0{,}10$ , $c = 0{,}02$ mol/L gir $A = 0{,}20$ . Kva er konsentrasjonen?

📝Oppgave 2-18

Kalibreringskurve-oppgåve:

Du har laga 5 standardløysingar med konsentrasjonar 0,01 - 0,02 - 0,03 - 0,04 - 0,05 mol/L. Dei tilhøyrande absorbansane er 0,15 - 0,30 - 0,45 - 0,60 - 0,75. Rekn ut $\varepsilon$ om $l = 1{,}0$ cm.

Ei ukjend prøve har absorbans 0,54. Kva er konsentrasjonen?

Kva er transmittansen for den ukjende prøva?

Dette kapitlet er skrevet av Anthropics toppmodeller (Claude Opus og Claude Fable) og er foreløpig ikke manuelt gjennomgått — kvalitetskontrollen gjøres av uavhengige KI-agenter, og innmeldte feil rettes fortløpende. Funnet en feil? Meld fra, så retter vi den. Les mer om hvordan innholdet lages.

Elektromagnetisk stråling

Bølgjeeigenskapar

Samanhengen mellom bølgjelengd og frekvens

Det elektromagnetiske spekteret

Synleg lys

Energi i foton

Plancks relasjon

Kombinert med c=λfc = \lambda fc=λf

Elektronvolt (eV)

Emisjonsspektre

Korleis blir emisjonsspektre skapte?

Energiskilnad og bølgjelengd

Linjespektre

Kontinuerlege spektre

Absorpsjonsspektre

Korleis blir absorpsjonsspektre skapte?

Absorpsjonslinjespekter

Bruksområde

Flammeprøve

Flammefargar

Kva flammeprøva ikkje kan avgjere

UV-Vis spektroskopi

Instrumentet: Spektrofotometer

Absorbans og transmittans

Fargestoffanalyse

Beer-Lamberts lov

Formelen

Kva tyder dette?

Bruksområde

Framgangsmåte

Atomabsorpsjon (AAS) og val av metode

Atomabsorpsjonsspektroskopi (AAS)

Kva spektroskopisk metode?

Oppsummering: Spektroskopi

Viktige omgrep

Bruk i praksis

Kombinert med $c = \lambda f$