Zustandekommen der Farbe von Stoffen?

Hallo!

Ich muss eine Hausaufgabe in Chemie machen (siehe Bild) und ich komm mit der Aufgabe nicht ganz klar, kann mir das eventuell jemand gut erklären? Das würde mir meinen ganzen Abend retten.

Vielen Dank im Voraus!

Answer 1

[DedeM]

Moin,

okay, zunächst die Basics:

• Wenn sich in einem Molekül C=C-Doppelbindungen und C–C-Einfachbindungen abwechseln (Doppelbindung - Einfachbindung - Doppelbindung - Einfachbindung...), dann bezeichnet man das als „konjugierte Doppelbindungen”.
• In konjugierten Doppelbindungssystemen sind die pi-Elektronen der Doppelbindungen delokalisiert. Das bedeutet, dass sie nicht mehr vollkommen klar zu einem bestimmten Atomrumpf gehören, sondern sich über einen mehr oder weniger großen Molekülbereich verteilen (delokalisiert = nicht an einem festen Ort).
• Solche delokalisierten Elektronen können leicht energetisch angeregt werden. Das bedeutet, dass sie leicht Energie aufnehmen und dann als energiereichere Elektronen auf höhere Energieniveaus „springen” können.
• Die Energie, die von solchen Elektronen aufgenommen wird, stammt aus dem Spektrum elektromagnetischer Strahlung.

Nun zum spezielleren Teil...

• Je mehr Doppelbindungen in einem konjugierten Doppelbindungssystem vorhanden sind, desto größer ist die Anzahl delokalisierter Elektronen und umso langwelliger (energieärmer) kann die elektromagnetische Strahlung sein, mit der die Elektronen angeregt werden.
• Bei einer ausreichend großen Anzahl delokalisierter pi-Elektronen rückt das Spektrum irgendwann in den für unser Auge sichtbaren Bereich.
• Dann wird von den Elektronen Licht mit den entsprechenden Wellenlängen absorbiert (quasi „geschluckt”, um damit die Elektronen anzuregen). Der Anteil des Lichts, der die passenden Wellenlängen hat, wird also aus dem weißen Licht herausgezogen und absorbiert. Die nicht passenden Wellenlängen des Restlichtes werden reflektiert.
• Da das reflektierte Licht nun eine Mischung aus elektromagnetischer Strahlung mit einer anderen Zusammensetzung an Wellenlängen ist, verändert sich die Farbe. Das zuvor weiße Licht wird farbig. Diese Farbe können wir dann sehen.
• Die Farbe, die wir sehen, ist die sogenannte Komplementärfarbe zu den Wellenlängen, die absorbiert wurden.
• Die Komplementärfarbe ist die Farbe, die im Farbkreis der Farbe gegenüber liegt, die absorbiert wurde:

Und jetzt der ganz spezielle Teil...

• Im beta-Carotin-Molekül gibt es 11 konjugierte Doppelbindungen. Das führt dazu, dass aus dem Spektrum des sichtbaren (weißen) Lichts die Wellenlängen absorbiert werden, die im relativ kurzwelligen (aber energiereichen) Blaulichtbereich liegen. Darum sehen wir die Komplementärfarbe (Gelb-orange).
• Im Spirilloxanthin-Molekül gibt es mit 13 konjugierten Doppelbindungen bereits zwei Doppelbindungen mehr als beim beta-Carotin-Molekül. Dadurch werden vom Spirilloxanthin-Molekül bereits Wellenlängen absorbiert, die im längerwelligen gelb-grünen Bereich liegen. Folglich sehen wir eine andere Komplementärfarbe des reflektierten Restlichts, nämlich Purpur.
• Im Isorenieratin-Molekül gibt es schließlich sogar 15 konjugierte Doppelbindungen, also noch einmal zwei mehr als im Spirilloxanthin-Molekül und sogar vier mehr als im beta-Carotin. Und was passiert? Das Isorenieratin-Molekül absorbiert Licht aus dem langwelligen (aber energiearmen) Rotbereich, so dass wir die Komplementärfarbe Grün sehen...

Alles klar?

LG von der Waterkant

Comments

[Unknown50667]

Vielen vielen Dank!🙏🏻

Answer 2

[MeisterRuelps, UserMod Light]

hier Ist das Stichwort “Konjugiertes System”

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – MSc in Biochemie