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Anregung von Atomen und die Farbigkeit von Stoffen
 
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Trekk
Gast





BeitragVerfasst am: 17. Dez 2011 12:58    Titel: Anregung von Atomen und die Farbigkeit von Stoffen Antworten mit Zitat

Hallo!

Ich habe mehrere Fragen bezüglich der Farbigkeit von Stoffen. Erst einmal zum grundlegenden Mechanismus, den ich wohl noch nicht ganz verstanden habe:

Nach dem borschen Atommodell können nur jene Quanten einer ganz bestimmten Energie von einem Atom "eingefangen" werden und heben sodann ein Elektron dieses Atoms auf eine höhere Schale. Meist nach sehr kurzer Zeit fällt dieses Elektron wieder in den stabileren Grundzustand zurück und gibt dabei Strahulng genau jener Energie ab, die dem Photon entspricht, welches zuvor die Anregung herbeigeführt hat. Dies wäre also das Licht, welches wir - sofern es im sichtbaren bereich liegt - auch wahrnehmen können.
Hat ein Photon nicht die passende Energie um ein Elektron auf eine höhere Schale zu bringen, so kann es seine Energie auch nicht (durch z.B Anregung oder sogar Ionisierung) an das Atom abgeben.

Nun die ersten Fragen: Wenn es so wäre, wie ich oben beschrieben habe, so wäre es unabhängig vom Stoff, welches Licht wir letztendlich sehen: Da ist zum einen das, was zunächst "absorbiert" wird und gleich darauf emmitiert wird, und dann ist da noch solches, was quasi unverändert bleibt und vielleicht reflektiert wird.

Wo liegt mein Fehler? Wir das absorbierte Licht gar nicht wieder in Form von elektromagnetischer Strahulng abgegeben, sondern in Form von Wärmestrahlung?

--------------------------------------------------------------

Weiterhin werde ich nicht schlau aus der Erklärung der Farbigkweit durch die Delokalisierung eines Moleküls: Da heißt es, je unterschiedlcher die Grenzformeln, desto kleiner die Delokalisierung.
Das kann ich mir noch vorstellen: Um eine Ladungstrennung herbeizuführen, wird mehr Energie benötigt als für eine bloße Ladungsverschiebung - deshalb wird hier erngiereiches (kurzwelliges) Licht absorbiert.

Die Zweite Regel kann ich mir aber ganz und gar nicht erklären: Je länger das Chromophor, desto größer die Delokalisierung, es würde hier also eher ernegiearmes, also langwelligeres Licht absorbiert.
Wäre es eher energiereiches, welches bei einem längeren Chromophor absorbiert würde, so könnte ich mir das noch gut vorstellen: Bei einem größeren Molekül braucht es auch mehr Energie (eher kurzwelliges Licht), um eine Verschiebung der Elektronen im Chromophor herbeizüführen. Aber dem ist ja offenbar nicht so.

Scheitert hier bereits das Modell der Delokalisierung oder liegt es tstsächlich an mir? Ich möchte die beiden obengenannten rgelen gerne verstehen und nicht einfach auswendiglernen.

Ich hoffe, ihr könnt mir helfen!

Gruß
magician4
Moderator


Anmeldungsdatum: 05.10.2009
Beiträge: 5837
Wohnort: Hamburg

BeitragVerfasst am: 17. Dez 2011 17:36    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Nun die ersten Fragen: Wenn es so wäre, wie ich oben beschrieben habe, so wäre es unabhängig vom Stoff, welches Licht wir letztendlich sehen: Da ist zum einen das, was zunächst "absorbiert" wird und gleich darauf emmitiert wird, und dann ist da noch solches, was quasi unverändert bleibt und vielleicht reflektiert wird.

genau dieses beobachtest du ja bei der mehrzahl aller elemente: es handelt sich um "silbrige" (also eine form von totalreflexion) metalle, "nichtfarbig"

lediglich einige wenige von ihnen (kupfer, gold) koennen einen teil der anregungsenergie in gitterschwindungen (=waerme) ueberfuehren, weshalb uns diese wellenlaengen in der re-emission fehlen, und dort farben konstatiert werden


vorasussetzung fuer das wahrnehmen von farbigkeit ist mithin, das ein teil des einstroemenden weisslichts "abgereichert" wird, und eben nicht wieder uin der urspruenglichen form zurueckgegeben wird ( entweder der wellenlaenge nach oder der raumrichtung nach veraendert)

Zitat:
Hat ein Photon nicht die passende Energie um ein Elektron auf eine höhere Schale zu bringen, so kann es seine Energie auch nicht (durch z.B Anregung oder sogar Ionisierung) an das Atom abgeben.

dies gilt so nicht streng: z.b. kann strahlung im infrarot von koerpern gut aufgenommen werden, ohne das es dabei zu elektronischen anregungen kommt ("erwaermung", --> strahlungsgleichgewicht)
wenns fuer elektroinische anregungen nicht passt, kann es also immernoch in z.b. anregungen von geruestschwingungen umgesetzt werden


Zitat:
Weiterhin werde ich nicht schlau aus der Erklärung der Farbigkweit durch die Delokalisierung eines Moleküls: (...)

das ist aus moderner sicht so sicherlich auch nicht ohne weiteres verstehbar, du legst da den finger in die richtigen fragestellungen an das alte Witt/Witzinger-farbstofflehre-modell
http://de.wikipedia.org/wiki/Farbstofftheorie

daher:
wirf doch bitte mal einen blick in diesen thread:
http://www.chemikerboard.de/topic,10126,-referat-buttergelb.html
speziell dann weiter auf den hier verlinkten artikel:
http://www.u-helmich.de/che/13/farbe/01/seite1-02.html

und schau mal ob du damit dann schon klar kommst


wenn weitere fragen sein sollten, komm bitte wieder

gruss

ingo

_________________
ein monat im labor erspart einem doch glatt ne viertel stunde in der bibliothek!
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