Chemie - Farbstoffe - Tomate?

hallo, kann mir jemand bitte bei den Aufgaben helfen ?

Answer 1

[Phleppse]

Wichtig ist, einmal zu klären, wodurch eigentlich Stoffe eine Farbe emittieren. Wichtig dafür sind konjugierte pi-Elektronensysteme.

Wird ein Molekül mit Licht bestrahlt, werden die Elektronen des pi-Elektronensystems reversibel angeregt. Dazu werden in Abhängigkeit der Größe des pi-Elektronensystems Photonen bestimmter Wellenlängen benötigt. Nach der Anregung möchten die Elektronen wieder in den Grundzustand zurückkehren. Dazu existieren einige Relaxationsprozesse, wobei für unsere Betrachtung ausschließlich der der Fluoreszenz/Emission wichtig ist.

Die farblich aktiven Moleküle sind dabei die, die eine Wellenlänge des sichtbaren Wellenspektrums des Lichtes absorbieren.

Auch Moleküle wie Benzol absorbieren eine bestimmte Wellenlänge, allerdings ist das konjugierte pi-Elektronensystem derart klein, dass die benötigte Wellenlänge zur Anregung nicht im sichtbaren Spektrum, sondern eher im langwelligeren Infrarot-Bereich angesiedelt ist.

Wichtig ist, dass eben das sichtbare Licht aus dem Wellenlängenbereich violett bis rot besteht. Die Fluoreszenz bzw. die Emission resultiert daraus, dass aus dem weißen Gesamtspektrum eine Farbe regelrecht entfernt wird, da die entsprechende Wellenlänge durch das Molekül absorbiert wird. Die Wellenlänge der emittierten Farbe ist dann quasi die "Differenzfarbe" (wissenschaftlich die Komplementärfarbe) zum absorbierten Licht und ergibt sich quasi gemäß weiß minus absorbiertes Licht.

Was für handliche Faustregeln lassen sich formulieren?

1. Das pi-Elektronensystem muss eine bestimmte Größe besitzen, damit Licht aus dem sichtbaren Spektrum zur Anregung der Elektronen benötigt wird.
2. Je größer das pi-Elektronensystem, desto energiereicher ist das zur Anregung der Elektronen benötigte Licht (wobei E antiproportional zur Wellenlänge ist). Daraus folgt wiederum
3. Je größer das pi-Elektronensystem, desto langwelliger (d.h. energieärmer) das emittierte Licht, also die Komplementärfarbe zum absorbierten Licht.

Ich hoffe, dass dir diese in aller Kürze zusammengefassten Gedanken dabei helfen, deine Aufgaben zu lösen. Wenn weitere Fragen auftauchen, antworte gerne in diesem Beitrag auf meine Antwort.

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Chemischer Biologe mit dem Spezialgebiet Chemoinformatik

Answer 2

[ThomasJNewton]

Sagt dir "konjugierte Doppelbindungen" was?