[sk] natrium als kleurstof?!

[Verwijderd]

In mijn scheikunde boek staat dat je natrium als kleurstof kunt gebruiken, indien er zonlicht op valt worden alle kleuren weerkaatst behalve de oranjekleur van natrium (536 nm uit mijn hoofd).

Dat zou komen omdat als er licht van die golflengte op het natriumatoom zou vallen er een electron van 3s naar de 3p schil zou springen.

Ok tot zover snap ik het nog.

Pagina eerder staat de werking van natrium-lantaarn-palen op de snelweg beschreven. Door de electrolyse van natrium sprint er ook een electron van 3s naar 3p, maar omdat die toestand niet stabiel is valt het electron vrijwel onmiddelijk weer terug naar 3s waarbij de vrijgekomen energie wordt omgezet in het oranje licht dat je boven de snelweg ziet.

Nu combineren we deze 2 verhaaltjes, licht wordt door natrium opgenomen waardoor die kleur wordt geabsorbeerd en er springt een elekton naar 3P

3P blijkt dus geen stabiele toestand te zijn en het elektron zou weer terug moeten vallen naar 3S, waarbij er volgens de 2e theorie lichtbij vrij moet komen.

In een experiment van de week heb ik valt kunnen stellen dat deze 3S->3P->3S reactie onwaarschijnlijk snel verloopt.

Gevolg zou dus moeten zijn dat natrium wel licht kan absorberen, maar ook meteen weer uitzend waardoor je het niet als kleurstof kunt gebruiken...

Bij biologie hebben we vastgesteld enige tijd geleden dat bij de 3P -> 3S reactie de vrijgekomen energie vrijwel alleen maar in licht wordt omgezet en vrijwel niet in warme.

Mijn leraar wist het antwoord op deze vraag ook niet en zou dit gaan nazoeken, maar heeft tot op heden nog nix kunnen vinden waarom het nou wel/niet als kleurstof gebruikt kan worden.

Heeft iemand hier misschien een idee?

[Verwijderd]

Als je het als kleurstof gebruikt is het een fluoriserende kleurstof. Stel je schijnt er met wit licht op. Al het licht wordt doorgelaten of gereflecteerd behalve het oranje licht dit wordt geabsorbeerd. De natrium atomen die dit licht hebben geabsorbeerd zullen snel weer terugvallen en oranje licht in een willekeurige richting uitzenden. Omdat het oranje licht alle kanten uit gaat en het witte licht vooral rechtdoor zal je een oranje gloed zien. Dit werkt dus alleen als het meeste witte licht niet in je ogen terugkaatst.

[Verwijderd]

Oke, dit klinkt heel erg logisch... Maar waarom kon mij scheikunde leraar dit dan niet verzinnen??!

[WFvN]

Ik sta versteld van de opmerkingen die in deze post staan:

Verwijderd schreef op 25 januari 2003 @ 11:48:
In mijn scheikunde boek staat dat je natrium als kleurstof kunt gebruiken, indien er zonlicht op valt worden alle kleuren weerkaatst behalve de oranjekleur van natrium (536 nm uit mijn hoofd).

Natrium is een metaal. Natrium zal de kleur oranje weerkaatsen? Da's kompleet nieuw voor me (en volgens mij volslagen onzin)

Dat zou komen omdat als er licht van die golflengte op het natriumatoom zou vallen er een electron van 3s naar de 3p schil zou springen.

Ok tot zover snap ik het nog.

Klinkt leuk maar volgens mij absoluut niet waar in deze context

Pagina eerder staat de werking van natrium-lantaarn-palen op de snelweg beschreven. Door de electrolyse van natrium

Elektrolyse van natrium?
Natrium is een element. Natrium kan niet ontleed worden om de doodeenvoudige reden dat het uit 1 atoomsoort bestaat. Ontleden kan alleen bij molekulen die uit meerdere atoomsoorten bestaan.

Wederom: Ik snap er geen hout van; volgens mij onzin

sprint er ook een electron van 3s naar 3p, maar omdat die toestand niet stabiel is valt het electron vrijwel onmiddelijk weer terug naar 3s waarbij de vrijgekomen energie wordt omgezet in het oranje licht dat je boven de snelweg ziet.

Okee, maar dat is dus geen elektrolyse maar.... (en nu laat m'n geheugen het even afweten maar het verspringen van een elektron van baan, dan komt het in aangeslagen toestand; elektron wil inderdaad graag terug en dat gebeurt onder het uitzenden van licht; in dit geval de duidelijk herkenbare oranje kleur(en; het zijn 2 golflengtes die vlak bij elkaar liggen)

Nu combineren we deze 2 verhaaltjes, licht wordt door natrium opgenomen waardoor die kleur wordt geabsorbeerd en er springt een elekton naar 3P

3P blijkt dus geen stabiele toestand te zijn en het elektron zou weer terug moeten vallen naar 3S, waarbij er volgens de 2e theorie lichtbij vrij moet komen.

In een experiment van de week heb ik valt kunnen stellen dat deze 3S->3P->3S reactie onwaarschijnlijk snel verloopt.

Gevolg zou dus moeten zijn dat natrium wel licht kan absorberen, maar ook meteen weer uitzend waardoor je het niet als kleurstof kunt gebruiken...

Bij biologie hebben we vastgesteld enige tijd geleden dat bij de 3P -> 3S reactie de vrijgekomen energie vrijwel alleen maar in licht wordt omgezet en vrijwel niet in warme.

Mijn leraar wist het antwoord op deze vraag ook niet en zou dit gaan nazoeken, maar heeft tot op heden nog nix kunnen vinden waarom het nou wel/niet als kleurstof gebruikt kan worden.

Heeft iemand hier misschien een idee?

Helaas niet omdat ik dus versteld sta van bovenstaand verhaal Maar ik heb dus m'n ernstige twijfels

[Papa Roach]

natrium is idd een element (atoomsoort) en kan dus niet ontleed worden

[Gir]

wfvn schreef op 25 January 2003 @ 16:07:
Natrium is een metaal. Natrium zal de kleur oranje weerkaatsen? Da's kompleet nieuw voor me (en volgens mij volslagen onzin)

Klinkt leuk maar volgens mij absoluut niet waar in deze context

Natrium weerkaatst geen licht, wanneer er een foton (vanaf een bepaalde golflengte) tegen een elektron in de 3s schil aan knalt, kan het een elektron van de 3s baan naar de 3p baan knallen, op die manier "stopt" het foton dus energie in het elektron. Het is energetisch gunstiger voor een elektron om zich in een zo laag mogelijke baan bij de kern te bevinden, aangezien de p baan een haltervorm is waarbij het elektron niet bij de kern kan komen is de 3s baan gunstiger (het is gewoon een bol, waarbij het elektron wel bij de + geladen kern kan komen). Wanneer het elektron van de 3p baan naar de 3s baan terugvalt zendt het zelf ook fotonen uit, deze fotonen hebben een vaste frequentie, die frequentie valt binnen het voor ons zichtbare frequentiebereik. Wij ervaren fotonen van die frequentie als oranje. Natrium is dus geen kleurstof, je moet er eerst energie in stoppen voordat Na zelf de oranje fotonen afgeeft.

Kortom, het is dus geen onzin :-)

[ Voor 23% gewijzigd door Gir op 25-01-2003 18:16 . Reden: spelvaudne ]

[Verwijderd]

Wat natrium met oranje licht doet is ook eigenlijk geen reflectie, maar absorptie en uitzending. En ik weet zelf eigenlijk niet of dit mechanisme ook werkt als natrium niet in gasvorm is. In een natriumlamp komen natrium-ionen in een ge-exiteerde toestand door botsingen met elektronen. Dit is niet hetzelfde als elektrolyse.

Ikzelf denk dat natrium niet als kleurstof wordt gebruikt, omdat het dan alleen zou werken in gasvorm en dit is dan weer niet praktisch.

[Gir]

Verwijderd schreef op 25 januari 2003 @ 18:17:
Ikzelf denk dat natrium niet als kleurstof wordt gebruikt, omdat het dan alleen zou werken in gasvorm en dit is dan weer niet praktisch.

Inderdaad , zoals mijn oude scheikunde leraar al zei: "neem jij Na op je tong, dan neem ik Na+ "

[Verwijderd]

samengevat, indien er oranje licht op een natriumion in aanraking komt met een elektron gaat die van 3S -> 3P, de andere kleuren worden weerkaatst in dezelfde hoek waaronder eht licht op na ion viel (als een spiegel dus). Als het elektron weer terug naar 3S gaat dan zend het natrium licht in een willekeurig richting uit... Als de hoek waaronder je oog de lichtstralen opvangt niet gelijk is aan hoek van inval (of hoek van terugkaatsing) dan zie je oranje licht, en indien je wel onder dezelfde hoek staat, zie je fijn wit licht?!

[Verwijderd]

Sowieso, Natrium zendt alleen maar licht uit van een bepaalde golflengte als er energie ingepompt wordt, zoals Gir u net heeft uitgelegd. Er is dus helemaal geen sprake van een kleurstof; ik snap niet waar het idee 'kleurstof' vandaan komt... Er gebeurt alleen wat mee als er energie ingestopt wordt, door bijvoorbeeld een spanningsverschil (natriumlamp) of een oxidatieve reactie (vuurwerk)...

Een kleurstof is een stof die licht weerkaatst, en dit is juist licht uitzenden...

[ Voor 13% gewijzigd door Verwijderd op 25-01-2003 19:34 ]

[Verwijderd]

In mijn sk boek staat onder kleurstof (hoofdstuk spectraalanalyse)

Een kleurstof is een stof die een gedeelte vh licht absorbeert en de rest weerkaast.

Maar als het geabsorbeerd is volgt er toch weer een 3S->3P->3S reactie waarbij er alsnog licht vrijkomt?!

[WFvN]

Verwijderd schreef op 25 januari 2003 @ 19:40:
In mijn sk boek staat onder kleurstof (hoofdstuk spectraalanalyse)

Een kleurstof is een stof die een gedeelte vh licht absorbeert en de rest weerkaast.

Maar als het geabsorbeerd is volgt er toch weer een 3S->3P->3S reactie waarbij er alsnog licht vrijkomt?!

In dat geval wordt licht geproduceerd; geen licht weerkaatst

[Gir]

Verwijderd schreef op 25 January 2003 @ 19:31:
samengevat, indien er oranje licht op een natriumion in aanraking komt met een elektron gaat die van 3S -> 3P, de andere kleuren worden weerkaatst in dezelfde hoek waaronder eht licht op na ion viel (als een spiegel dus). Als het elektron weer terug naar 3S gaat dan zend het natrium licht in een willekeurig richting uit... Als de hoek waaronder je oog de lichtstralen opvangt niet gelijk is aan hoek van inval (of hoek van terugkaatsing) dan zie je oranje licht, en indien je wel onder dezelfde hoek staat, zie je fijn wit licht?!

Nee, indien er licht opvalt waarvan de fotonen een dergelijke energie hebben dat ze elektronen van de 3s naar de 3p baan kunnen knallen. De energie van een foton hangt af van de golflengte van het licht, aangezien er nooit meer energie "uit" kan komen dan je er in gestopt hebt (er gaat ook energie verloren aan "kinetische" energie) moet je er fotonen met een kortere golflengte in gestopt hebben, dit is dus geen oranje licht. Eerder groen / blauw licht. De fotonen uitgezonden door Na worden willekeurig uitgezonden, als deze in een oog terecht komen ervaren we die als oranje.

[The Third Man]

Verwijderd schreef op 25 January 2003 @ 11:48:
In mijn scheikunde boek staat dat je natrium als kleurstof kunt gebruiken, indien er zonlicht op valt worden alle kleuren weerkaatst behalve de oranjekleur van natrium (536 nm uit mijn hoofd).

wfvn schreef op 25 January 2003 @ 16:07:
Ik sta versteld van de opmerkingen die in deze post staan:

[...]

Natrium is een metaal. Natrium zal de kleur oranje weerkaatsen? Da's kompleet nieuw voor me (en volgens mij volslagen onzin)

Hij zegt precies het tegenovergestelde Hij zegt: alle kleuren worden weerkaatst behalve oranje. Jij zegt dus: oranje weerkaatst!?

[ Voor 27% gewijzigd door The Third Man op 26-01-2003 02:01 ]

[koboy]

OK, als afgestudeerd (bio)chemicus zal ik hier even een duit in het zakje doen (graaf graag naar de quantummechanica stof...)

Natrium als metaal (ondergedompeld in ether, anders oxideert het weg), ziet er net zo uit als ijzer, mooi grijs dus.

Ik kan me voorstellen (nooit zelf gezien) aan de hand van de eigenschappen van natrium dat het in de gasvorm (niet zo praktisch als kleurstof) een bepaalde golflengte licht absorbeert. Om van de aangeslagen toestand (3p) terug te gaan naar de niet aangeslagen toestand zijn er een aantal wegen, waarvan de thermische er 1 is.
Als de uitzending van een foton de enige zou zijn, zou het verschijnsel "kleur" niet kunnen bestaan. Het bewijs voor de "warmte" route wordt geleverd doordat een voorwerp in een sterke lichtbundel opwarmt.
Het verhaal over relecties en juiste hoeken steekt kant noch wal. De hoek waarin een foton wordt uitgezonden is totaal willekeurig.

Hoe de lamp werkt is al uitgelegd door Wieikke.

edit: ik vindt trouwens dat zowel je scheikunde als biologieleraar van mij weer terug naar school kunnen, of dat jij beter op moet letten.... (choose your weapon ;-) )

[ Voor 10% gewijzigd door koboy op 26-01-2003 23:00 ]

[Verwijderd]

wfvn schreef op 25 January 2003 @ 16:07:
.... (en nu laat m'n geheugen het even afweten

[...]

Excitatie

[Verwijderd]

Papa Roach schreef op 25 januari 2003 @ 16:55:
natrium is idd een element (atoomsoort) en kan dus niet ontleed worden

Elektrolyse word hier gebruikt om de elektronen een aangeslagen toestand te brengen niet om Natrium te ontleden.

Verwijderd schreef op 25 January 2003 @ 11:48:
In mijn scheikunde boek staat dat je natrium als kleurstof kunt gebruiken, indien er zonlicht op valt worden alle kleuren weerkaatst behalve de oranjekleur van natrium (536 nm uit mijn hoofd).

Je maakt hier een denk fout, Natrium kaatst namelijk alle kleuren terug behalve Oranje, en je kunt alleen de kleuren zien die natrium terug kaatst.
Natrium Heeft daarom ook helemaal geen oranje kleur. (volgens mij NatriumOxide wel maar dit weer ik niet zeker.

[ Voor 50% gewijzigd door Verwijderd op 28-01-2003 21:18 ]

[WFvN]

Verwijderd schreef op 28 January 2003 @ 21:08:
[...]

Elektrolyse word hier gebruikt om de elektronen een aangeslagen toestand te brengen niet om Natrium te ontleden.

Neu, elektrolyse is een ontledingsreactie onder invloed van elektrische energie. Hier is GEEN sprake van ontleding, dus geen elektrolyse

[Verwijderd]

wfvn schreef op 28 January 2003 @ 21:10:
[...]

Neu, elektrolyse is een ontledingsreactie onder invloed van elektrische energie. Hier is GEEN sprake van ontleding, dus geen elektrolyse

Klopt, Ik zeg het ook verkeerd. Ik kan ook niet op het woord komen wat er voor is, kan het ook niet vinden in de boeken.

[MSalters]

Excitatie dus.

Ik denk dat wieikke er als eerste dicht bij zat. Metallisch natrium heeft geen 3S/3P banen meer; in een metaal beinvloeden nabijgelegen atomen elkaar teveel. Daar vloeien alle 3S banen van nabijgelegen atomen samen, met iets verschillende energie ( "banden" ) vanwege Pauli-principe. Nou kan je onder bepaalde omstandigheden dan nog steeds licht krijgen (halfgeleider effect, LED) maar niet bij Natrium.

Natrium in een andere vorm kan wel aparte 3P/3S banden hebben. Dat zal kleureffecten geven. Een groen foton heeft veel minder interactie met de atomen, terwijl een oranje foton de kans loopt geabsorbeerd te worden, en in een willekeurige richting verder te gaan. Bij het oppervlak is dat met 50% kans in de richting van een ander natriumatoom -> herhaalde absorbtie. Kortom, door het invallend licht zal een bepaald percentage van de natrium atomen geexciteerd zijn, en een deel daarvan zal de energie niet verliezen door het opnieuw uitzenden van dat foton -> minder oranje kleur.