# V3 Het verband leggen tussen het lijnenspectrum van een element en het atoommodel van Bohr en Sommerfeld.

Experiment p 14.

Formuleer de onderzoeksvraag van de vlamtest.

Stel de hypothese op.

Voer de proef uit of bekijk het filmpje.

Filmpje over de vlamtest: noteer de waarnemingen.

Uitleg bij filmpje (https://scheikundejongens.nl/tag/vlamkleuren/: Afgelopen jaarwisseling zo’n 65 miljoen euro aan vuurwerk de lucht in is gegaan. Voor economen is dat natuurlijk allemaal leuk en aardig, maar wat ik als chemicus veel interessanter vind, is hoe al dat siervuurwerk aan haar prachtige kleurtjes komt. De theorie hierachter is niet heel ingewikkeld.

Voor de kleuren in siervuurwerk zijn in feite drie stoffen belangrijk: een brandstof, een oxidator (door mijn scheikundedocent altijd “zuurstofleverancier” genoemd) en de kleurstof zelf. De kleurstof is geen organisch molecuul, maar meestal een anorganisch zout zoals strontiumnitraat, bariumchloride of koper(II)chloride. Wanneer de brandstof wordt verbrand, wordt de temperatuur hoog genoeg om het zout in de gasfase te brengen. In de gasfase komt het zout niet langer voor als ionen, maar is het grotendeels uiteengevallen in losse ongeladen atomen. In feite is dit een soort redoxchemie. Bijvoorbeeld voor bariumchloride:

Ba2+ + 2e– ⇌ Ba (g)
2 Cl– ⇌ 2 Cl• (g) + 2 e–

De losse bariumatomen zorgen voor de kleur van de vlam. Door de enorm hoge temperatuur komt een elektron van het bariumatoom zo nu en dan in een hogere energietoestand terecht (ook wel aangeslagen toestand genoemd). Wanneer het elektron weer terugkeert naar de grondtoestand, wordt het verschil in energie uitgezonden in de vorm van een foton: we zien licht! Dit effect is overigens exact het principe achter de vlamkleurproefjes die je op de middelbare school misschien wel eens hebt gedaan.

Vlamkleuren zijn niet alleen erg mooi, ze worden in de praktijk ook voor analyse gebruikt. Met atomaire-emissiespectroscopie (AES) kun je de aanwezigheid en concentraties van vele elementen bepalen door nauwkeurig naar de emissies van de atomen in een vlam te kijken. Nauw verwant hieraan is atomaire-absorptiespectroscopie(AAS), waarbij je niet kijkt naar de emissie van licht van atomen in de vlam, maar juist naar de absorptie ervan.

Welke element heeft welke kleur in de vlamtest?

In dit practicum laten wij zien welk metaalzout welke kleur geeft bij verbranding.

Vul p 14 in.

- Waarnemingen vlamproef:
- Onderzoeksvraag?
- Toepassingen op dit principe?
- Vergelijk een continue met een discontinue spectrum?
- Welke soort spectrum is het lijnenspectrum dat men bekomt bij het verwarmen van een atoom waarna het licht door een prisma gestuurd wordt?

Extra beeldmateriaal om de leerstof te verduidelijken.

Verband lijnenspectrum en elektronenmantel

Lijnen spectrum en atoommodel van Bohr

Atoommodel van Bohr

Spectrosopische waarnemingen van atomen met meerdere elektronen kon men niet verklaren met het atoommodel van Bohr. Welke veranderingen werden doorgevoerd aan het daarop volgend atoommodel? Naam model?

Het Golfmechanisch atoommodel: Wat waren de theorieën van Broglie, Heisenberg, Schrödinger?