ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ. Άσκηση 2 η : Φασματοφωτομετρία. ΓΕΩΠΟΝΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Γενικό Τμήμα Εργαστήριο Χημείας

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ. Άσκηση 2 η : Φασματοφωτομετρία. ΓΕΩΠΟΝΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Γενικό Τμήμα Εργαστήριο Χημείας"

Σταματία Τρικούπης
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Άσκηση 2 η :

2 ΑΣΚΗΣΕΙΣ 1. Εκχύλιση - Διήθηση Διαχωρισμός-Απομόνωση 2. Ποσοτικός Προσδιορισμός 3. Ποτενσιομετρία 4. Χρωματογραφία Ηλεκτροχημεία Διαχωρισμός-Απομόνωση 5. Ταυτοποίηση Σακχάρων Χαρακτηριστικές Αντιδράσεις Ποιοτικός Προσδιορισμός

Χρωματογραφία Ηλεκτροχημεία Διαχωρισμός-Απομόνωση 5.

3 1. Κλασσικές Άσκηση 2η: ΑΝΑΛΥΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ Κλασσικές (σχετίζονται με τη μάζα) Σταθμικές (ζυγός ακριβείας) Ογκομετρικές (βαθμ/να( γυάλινα σκεύη) 2. Ενόργανες (σχετίζονται με την ενέργεια) Οπτικές (αλληλεπίδραση ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και δείγματος- απορρόφηση, εκπομπή, σκέδαση) Ηλεκτροχημικές (τελικό σημείο στις ογκομετρήσεις με ηλεκτρικές μετρήσεις) ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Ειδικές (χρωματογραφικές( χρωματογραφικές, ανοσοχημικές κ.λ.π.)

Ενόργανες (σχετίζονται με την ενέργεια) Οπτικές (αλληλεπίδραση ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και δείγματος-

4 ΟΠΤΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Α. Φασματοσκοπικές Τεχνικές. Βασίζονται: i. στην ικανότητα διαφόρων ουσιών να εκπέμπουν ή να αλληλεπιδρούν με ακτινοβολίες χαρακτηριστικών συχνοτήτων ii. στη μέτρηση φασμάτων (μήκος κύματος, ισχύς-ένταση της ακτινοβολίας) Β.. Μη Φασματοσκοπικές Τεχνικές. Βασίζονται: στην αλληλεπίδραση ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και ύλης, η οποία συνεπάγεται αλλαγή στη διεύθυνση ή τις φυσικές ιδιότητες της ακτινοβολίας Δε χρησιμοποιούνται φάσματα

στη μέτρηση φασμάτων (μήκος κύματος, ισχύς-ένταση της ακτινοβολίας) Β.. Μη Φασματοσκοπικές Τεχνικές.

5 4. Raman κ.α. ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ 1. Υπεριώδους-ορατού ορατού (Ultraviolet-Visible UV-Vis Vis) Η απορρόφηση ορατής ή υπεριώδους ακτινοβολίας προκαλεί μεταπτώσεις ηλεκτρονίων εξωτερικών στοιβάδων 2. Υπερύθρου (Infra Red IR) Η απορρόφηση υπερύθρου ακτινοβολίας προκαλεί διεγέρσεις δονήσεως, παραμορφώσεως και περιστροφής των δεσμών των μορίων 3. Πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (Nuclear Magnetic Resonance NMR) Μεταβολές στην ενέργεια των πυρήνων Σκεδαζόμενη ακτινοβολία ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ

6 Τμήμα Ακτινοβολίας Μήκος Κύματος Ακτίνες Χ 0,3-100 Å Υπεριώδες nm Ορατό nm Εγγύς Υπέρυθρο 0,8-2,5 μm ( cm -1 ) Υπέρυθρο 2,5-15 μm ( cm -1 ) Άπω Υπέρυθρο μm ( cm -1 ) Μικροκύματα 0,2-7,0 mm Ραδιοσυχνότητες m

cm -1 ) Υπέρυθρο 2,5-15 μm (4000-400 cm -1 ) Άπω Υπέρυθρο 15-200

8 Φασματοσκοπία Υπεριώδους Ορατού (Ultra Violet Visible, UV-Vis Vis, ακτινοβολία 200 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ nm) Το τμήμα του μορίου που είναι υπεύθυνο για την απορρόφηση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας καλείται χρωμοφόρο, αυτό μπορεί να είναι μία χαρακτηριστική ομάδα, ένας απομονωμένος πολλαπλός δεσμός ή ένα σύστημα πολλαπλών δεσμών. Χρωμοφόρες ομάδες π.χ. C=O, C=C, C=N, N=O, N=N κ.ά. Αυξόχρωμες ομάδες: είναι κορεσμένες ομάδες με ελεύθερα ζεύγη ηλεκτρονίων (-ΟΗ, -ΟR, -NH2, αλογόνα) Υψοχρωμία Υπερχρωμία Υποχρωμία Βαθυχρωμία

χαρακτηριστική ομάδα, ένας απομονωμένος πολλαπλός δεσμός ή ένα σύστημα πολλαπλών δεσμών. Χρωμοφόρες ομάδες π.χ. C=O, C=C, C=N, N=O, N=N κ.

9 Φάσμα απορρόφησης: Η απεικόνιση της απορρόφησης, της διαπερατότητας ή της έντασης της ακτινοβολίας σε συνάρτηση με το μήκος κύματος. Α π ο ρ ρ ό φ η σ η (Α) λmax Μήκος κύματος (λ, nm)

10 Χλωροφύλλες Χλωροφύλλη α: Χ=CH 3 Χλωροφύλλη β: Χ=CHΟ

11 β-καροτένια all-trans 9-cis Φάσματα UV-Vis των ισομερών του β-καροτενίου all-trans, 15-cis και 9-cis 15-cis

12 Εφαρμογές 1. Προσδιορισμό της δομής μίας ένωσης 2. Ποιοτικό προσδιορισμό μίας ουσίας 3. Ποσοτική ανάλυση μίας ουσίας ή μίγματος ουσιών κ.ά.

13 Νόμος των Beer-Lambert ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Ανιχνευτής Μονοχρωμάτορας Ανιχνευτής Ανιχνευτής Α = log(po / P) = -logt = εbc mol/l = αbc g/l A = Aπορρόφηση (Absorbance). Καθαρός αριθμός. Po = Ισχύς της προσπίπτουσας ακτινοβολίας. P = Ισχύς της εξερχόμενης από το διάλυμα ακτινοβολίας. Τ = Διαπερατότητα (Transmittance) = P/Po που εκφράζεται συνήθως επί τοις % Τ. c = η συγκέντρωση του διαλύματος σε mol/l ή g/l. b = το μήκος της διαδρομής που διάνυσε η δέσμη μέσα στο διάλυμα σε cm. ε = σταθερά αναλογίας που ονομάζεται μοριακή απορροφητικότητα (molar absorptivity) όταν η c εκφράζεται σε mol/l. α = σταθερά αναλογίας που ονομάζεται απορροφητικότητα (absorptivity) όταν η c εκφράζεται σε g/l.

Τ = Διαπερατότητα (Transmittance) = P/Po που εκφράζεται συνήθως επί τοις % Τ. c = η συγκέντρωση του διαλύματος σε mol/l ή g/l.

14 + απόκλιση Απορρόφηση (Α) - απόκλιση Συγκέντρωση (c) Ο νόμος του Beer ισχύει με τις εξής προϋποθέσεις : τα διαλύματα δεν είναι πυκνά (απορρόφηση από 0,1 έως 1) ο μόνος μηχανισμός αλληλεπίδρασης μεταξύ διαλυμένης ουσίας και ακτινοβολίας είναι η απορρόφηση. η ακτινοβολία που πέφτει στο δείγμα είναι μονοχρωματική το δείγμα βρίσκεται σε κυψελίδα με ομοιόμορφη διατομή τα σωματίδια που απορροφούν δρουν ξεχωριστά το ένα από το άλλο και άσχετα προς τον αριθμό και το είδος τους. Α ολ = Α 1 +Α Α n

15 Ποσοτικός προσδιορισμός δύο συστατικών ενός διαλύματος α-χλωροφύλλη β-χλωροφύλλη Επιλέγουμε τα λ 1 και λ 2 Εφαρμόζοντας τον Νόμο του Beer προσδιορίζουμε τους συντελεστές μοριακής απορρόφησης για κάθε συστατικό σε κάθε μήκος κύματος (ε 1λ1, ε 1λ2 και ε 2λ1, ε 2λ2 ) Η ολική απορρόφηση του διαλύματος: Α ολ = Α 1 +Α 2 Οπότε για τα δύο μήκη κύματος ισχύει: Α λ1 = c 1 ε 1λ1 +c 2 ε 2λ1 Α λ2 = c 1 ε 1λ2 +c 2 ε 2λ2 Υπολογίζουμε με λύση του συστήματος τις συγκεντρώσεις: c 1 = ε ε 2λ 2 1λ1 Α ε λ1 2λ 2 ε ε 2λ1 2λ1 Α ε λ 2 1λ 2 c 2 = ε ε 1λ1 2λ1 Α ε λ 2 1λ1 ε ε 1λ 2 1λ 2 Α ε λ1 2λ1

απορρόφηση του διαλύματος: Α ολ = Α 1 +Α 2 Οπότε για τα δύο μήκη κύματος ισχύει: Α λ1 = c 1 ε 1λ1 +c 2 ε 2λ1 Α λ2 = c 1 ε 1λ2 +c 2 ε 2λ2

16 Σκοπός: Ποσοτικός προσδιορισμός α- και β- χλωροφύλλης με φασματοφωτομετρική μέθοδο 1. Κόβουμε και μεταφέρουμε σε ιγδίο (γουδί) 1g φύλλων σπανακιού 2. Λειοτριβούμε τα φύλλα Πειραματικό μέρος 3. Εκχυλίζουμε τις χρωστικές με 25 ml ακετόνης 4. Διηθούμε και παραλαμβάνουμε το διήθημα σε ογκομετρική φιάλη των 100 ml 5. Συμπληρώνουμε μέχρι τα 100 ml με ακετόνη ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ

Λειοτριβούμε τα φύλλα Πειραματικό μέρος 3. Εκχυλίζουμε τις χρωστικές με 25 ml ακετόνης 4.

17 6. Μηδενίζουμε το φωτόμετρο στην απορρόφηση της ακετόνης P S P 0 P S P 7. Φωτομετρούμε το διήθημα στα λ=645 nm, 663 nm και 652 nm Υπολογίζουμε τις ποσότητες των α- και β- χλωροφυλλών σε mg/l C α =12,7A 663-2,69A 645 C β =22,9Α 645-4,68Α 663 C=C α +C β =A 652 X1000/34,5

Σχετικά έγγραφα

Προσδιορισμός της Δομής Οργανικών Μορίων

Προσδιορισμός της Δομής Οργανικών Μορίων Οργανική Χημεία Πέτρος Ταραντίλης Αναπληρωτής Καθηγητής Εργαστήριο Χημείας, Τμήμα Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής του Ανθρώπου Ιερά Οδός 75, 118 55 Αθήνα e-mail: ptara@aua.gr, Τηλ.: 210 529 4262, Fax: