DWMED

W nieodwracalnym ogniwie litowo-chromianowym, elektrolitem jest chloran(VII) litu rozpuszczony w pewnym cyklicznym estrze kwasu węglowego. Anodę stanowi lit, natomiast katodą jest srebro pokryte chromianem(VI) srebra. Gdy jony Ag⁺ wchodzące w skład pokrywającej srebro soli ulegają redukcji w trakcie pracy ogniwa, masa katody ulega zmniejszeniu, ponieważ powstający wówczas chromian(VI) litu stosunkowo dobrze rozpuszcza się w elektrolicie. Z uwagi na niewielkie przewodnictwo roztworu, opisane ogniwo można stosować jedynie wtedy, gdy jego obciążenie w trakcie pracy (płynący prąd elektryczny) jest bardzo małe, dlatego zwykle wykorzystywane jest w układach zasilających rozruszniki serca. Liczba moli elektronów redukujących kationy pierwiastka metalicznego w trakcie pracy ogniwa zasilającego takie urządzenie prądem o natężeniu I (ampery) w czasie t (sekundy) może być wyrażona wzorem, w którym F jest stałą Faradaya (96500 C∙mol^–1):

Zmiana masy elektrody wynikająca z pracy ogniwa jest wtedy wprost proporcjonalna do masy wydzielonego pierwiastka chemicznego na tej elektrodzie.

Na podstawie: K.-H. Lautenschlӓger, W. Schrӧter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2018 oraz P. Atkins, L. Jones, Chemia ogólna. Cząsteczki, materia, reakcje, Warszawa 2018.

Pewien rozrusznik serca przez 5 lat zasilany był prądem o średnim natężeniu 7 μA, którego źródłem było ogniwo litowo-chromianowe.

Przyjmując, że w podanym czasie nie było roku przestępnego, oblicz o ile miligramów zmniejszyła się masa katody w opisanym ogniwie. Wynik podaj z dokładnością do cyfry jedności.

W nieodwracalnym ogniwie litowo-chromianowym, elektrolitem jest chloran(VII) litu rozpuszczony w pewnym cyklicznym estrze kwasu węglowego. Anodę stanowi lit, natomiast katodą jest srebro pokryte chromianem(VI) srebra. Gdy jony Ag⁺ wchodzące w skład pokrywającej srebro soli ulegają redukcji w trakcie pracy ogniwa, masa katody ulega zmniejszeniu, ponieważ powstający wówczas chromian(VI) litu stosunkowo dobrze rozpuszcza się w elektrolicie. Z uwagi na niewielkie przewodnictwo roztworu, opisane ogniwo można stosować jedynie wtedy, gdy jego obciążenie w trakcie pracy (płynący prąd elektryczny) jest bardzo małe, dlatego zwykle wykorzystywane jest w układach zasilających rozruszniki serca. Liczba moli elektronów redukujących kationy pierwiastka metalicznego w trakcie pracy ogniwa zasilającego takie urządzenie prądem o natężeniu I (ampery) w czasie t (sekundy) może być wyrażona wzorem, w którym F jest stałą Faradaya (96500 C∙mol^–1):

Zmiana masy elektrody wynikająca z pracy ogniwa jest wtedy wprost proporcjonalna do masy wydzielonego pierwiastka chemicznego na tej elektrodzie.

Na podstawie: K.-H. Lautenschlӓger, W. Schrӧter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2018 oraz P. Atkins, L. Jones, Chemia ogólna. Cząsteczki, materia, reakcje, Warszawa 2018.

Masa jednego mola cząsteczek opisanego cyklicznego estru wynosi 102 g, a stosunek masowy węgla do tlenu równy jest w nim 1:1, przy czym pierwiastki te stanowią razem 94,12% masy opisanej substancji. Związek ten zawiera dwa wiązania estrowe i jest pochodną takiego alkoholu, który po wprowadzeniu do świeżo przygotowanej alkalicznej zawiesiny wodorotlenku miedzi(II) i energicznym wstrząśnięciu zawartością naczynia daje efekt widoczny na fotografii.

Na podstawie niezbędnych obliczeń ustal wzór grupowy opisanego alkoholu.

W nieodwracalnym ogniwie litowo-chromianowym, elektrolitem jest chloran(VII) litu rozpuszczony w pewnym cyklicznym estrze kwasu węglowego. Anodę stanowi lit, natomiast katodą jest srebro pokryte chromianem(VI) srebra. Gdy jony Ag⁺ wchodzące w skład pokrywającej srebro soli ulegają redukcji w trakcie pracy ogniwa, masa katody ulega zmniejszeniu, ponieważ powstający wówczas chromian(VI) litu stosunkowo dobrze rozpuszcza się w elektrolicie. Z uwagi na niewielkie przewodnictwo roztworu, opisane ogniwo można stosować jedynie wtedy, gdy jego obciążenie w trakcie pracy (płynący prąd elektryczny) jest bardzo małe, dlatego zwykle wykorzystywane jest w układach zasilających rozruszniki serca. Liczba moli elektronów redukujących kationy pierwiastka metalicznego w trakcie pracy ogniwa zasilającego takie urządzenie prądem o natężeniu I (ampery) w czasie t (sekundy) może być wyrażona wzorem, w którym F jest stałą Faradaya (96500 C∙mol^–1):

Zmiana masy elektrody wynikająca z pracy ogniwa jest wtedy wprost proporcjonalna do masy wydzielonego pierwiastka chemicznego na tej elektrodzie.

Na podstawie: K.-H. Lautenschlӓger, W. Schrӧter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2018 oraz P. Atkins, L. Jones, Chemia ogólna. Cząsteczki, materia, reakcje, Warszawa 2018.

Masa jednego mola cząsteczek opisanego cyklicznego estru wynosi 102 g, a stosunek masowy węgla do tlenu równy jest w nim 1:1, przy czym pierwiastki te stanowią razem 94,12% masy opisanej substancji. Związek ten zawiera dwa wiązania estrowe i jest pochodną takiego alkoholu, który po wprowadzeniu do świeżo przygotowanej alkalicznej zawiesiny wodorotlenku miedzi(II) i energicznym wstrząśnięciu zawartością naczynia daje efekt widoczny na fotografii.

Oceń, czy opisany ester występuje w postaci diastereoizomerów. Uzasadnij odpowiedź.

W nasyconym w temperaturze 298 K wodnym roztworze chromianu(VI) baru stężenie molowe anionów chromianowych(VI) jest około 8-krotnie niższe niż w nasyconym w tej samej temperaturze roztworze chromianu(VI) srebra.

Na podstawie niezbędnych obliczeń ustal wartość iloczynu rozpuszczalności chromianu(VI) srebra w podanych warunkach. Wynik podaj z dokładnością do dwóch cyfr znaczących.

Reforming parowy jest przemysłową metodą otrzymywania gazu syntezowego z węglowodorów. Proces ten prowadzi się zwykle w temperaturze 900 ^oC pod ciśnieniem 10 MPa. W przypadku, gdy wykorzystywanym surowcem jest metan, ustala się wówczas równowaga:

CH_4(g) + H₂O_(g) ⇄ CO_(g) + 3H_2(g) (reakcja nr 1)

Z uwagi na endotermiczność tej przemiany konieczne jest dostarczenie energii na sposób ciepła, które pozyskuje się między innymi w wyniku równolegle prowadzonej w innym reaktorze reakcji:

2CH_4(g) + 3O_2(g) ⇄ 2CO_(g) + 4H₂O_(g) (reakcja nr 2)

Na podstawie: E. Grzywa, J. Molenda, Technologia podstawowych syntez organicznych. Tom 1, Warszawa 2008.

Podanym niżej wartościom efektów cieplnych przypisz numery reakcji w wyniku których powstaje tlenek węgla(II) w procesach reformingu.

Reforming parowy jest przemysłową metodą otrzymywania gazu syntezowego z węglowodorów. Proces ten prowadzi się zwykle w temperaturze 900 ^oC pod ciśnieniem 10 MPa. W przypadku, gdy wykorzystywanym surowcem jest metan, ustala się wówczas równowaga:

CH_4(g) + H₂O_(g) ⇄ CO_(g) + 3H_2(g) (reakcja nr 1)

Z uwagi na endotermiczność tej przemiany konieczne jest dostarczenie energii na sposób ciepła, które pozyskuje się między innymi w wyniku równolegle prowadzonej w innym reaktorze reakcji:

2CH_4(g) + 3O_2(g) ⇄ 2CO_(g) + 4H₂O_(g) (reakcja nr 2)

Na podstawie: E. Grzywa, J. Molenda, Technologia podstawowych syntez organicznych. Tom 1, Warszawa 2008.

Mieszanina metanu z parą wodną użyta w reformingu parowym nie jest stechiometryczna, lecz zawiera nadmiar drugiego z wymienionych składników.

Oceń poprawność poniższych zdań, wpisując literę „P” (prawda) lub literę „F” (fałsz).

Reforming parowy jest przemysłową metodą otrzymywania gazu syntezowego z węglowodorów. Proces ten prowadzi się zwykle w temperaturze 900 ^oC pod ciśnieniem 10 MPa. W przypadku, gdy wykorzystywanym surowcem jest metan, ustala się wówczas równowaga:

CH_4(g) + H₂O_(g) ⇄ CO_(g) + 3H_2(g) (reakcja nr 1)

Z uwagi na endotermiczność tej przemiany konieczne jest dostarczenie energii na sposób ciepła, które pozyskuje się między innymi w wyniku równolegle prowadzonej w innym reaktorze reakcji:

2CH_4(g) + 3O_2(g) ⇄ 2CO_(g) + 4H₂O_(g) (reakcja nr 2)

Na podstawie: E. Grzywa, J. Molenda, Technologia podstawowych syntez organicznych. Tom 1, Warszawa 2008.

Mieszanina metanu z parą wodną użyta w reformingu parowym nie jest stechiometryczna, lecz zawiera nadmiar drugiego z wymienionych składników.

Ustal procentowy skład objętościowy wejściowej mieszaniny metanu z parą wodną, która w warunkach prowadzonego procesu reformingu parowego waży 10,6 kg i zajmuje objętość 585,1 dm³. Przyjmij, że w opisanych warunkach mieszanina ta zachowuje się jak gaz doskonały. Wynik obliczeń podaj z dokładnością do trzech cyfr znaczących.

Hydroformylowanie olefin polega na ich reakcji z gazem syntezowym według ogólnego schematu:

W zależności od zastosowanych katalizatorów powstają wtedy różniące się szkieletem węglowym izomeryczne aldehydy, które można zredukować do odpowiednich alkoholi.

Na podstawie: P. Mastalerz, Chemia organiczna, Wrocław 2000.

Przeprowadzono ciąg przemian chemicznych według schematu:

Reakcja 1. jest procesem hydroformylowania, której produktem A jest związek zawierający trzeciorzędowy atom węgla w cząsteczce. W reakcji 2. Substancja ta jest redukowana, a produkt B tej przemiany w odpowiednich warunkach ulega odwodnieniu z utworzeniem związku C.

Izomer konstytucyjny związku chemicznego A należący do tego samego szeregu homologicznego co związek A jest ubocznym produktem opisanego procesu hydroformylowania.

Narysuj wzór grupowy tego izomeru oraz podaj jego nazwę systematyczną.

Hydroformylowanie olefin polega na ich reakcji z gazem syntezowym według ogólnego schematu:

W zależności od zastosowanych katalizatorów powstają wtedy różniące się szkieletem węglowym izomeryczne aldehydy, które można zredukować do odpowiednich alkoholi.

Na podstawie: P. Mastalerz, Chemia organiczna, Wrocław 2000.

Przeprowadzono ciąg przemian chemicznych według schematu:

Reakcja 1. jest procesem hydroformylowania, której produktem A jest związek zawierający trzeciorzędowy atom węgla w cząsteczce. W reakcji 2. Substancja ta jest redukowana, a produkt B tej przemiany w odpowiednich warunkach ulega odwodnieniu z utworzeniem związku C.

Reakcję 4. prowadzono w obecności rozcieńczonego kwasu siarkowego(VI) w ilości katalitycznej.

Stosując wzory grupowe związków organicznych oraz uwzględniając warunki prowadzenia procesu napisz równanie reakcji 4., prowadzącej do powstania 2-metylopropan-2-olu.

Hydroformylowanie olefin polega na ich reakcji z gazem syntezowym według ogólnego schematu:

W zależności od zastosowanych katalizatorów powstają wtedy różniące się szkieletem węglowym izomeryczne aldehydy, które można zredukować do odpowiednich alkoholi.

Na podstawie: P. Mastalerz, Chemia organiczna, Wrocław 2000.

Przeprowadzono ciąg przemian chemicznych według schematu:

Reakcja 1. jest procesem hydroformylowania, której produktem A jest związek zawierający trzeciorzędowy atom węgla w cząsteczce. W reakcji 2. Substancja ta jest redukowana, a produkt B tej przemiany w odpowiednich warunkach ulega odwodnieniu z utworzeniem związku C.

Reakcję 4. prowadzono w obecności rozcieńczonego kwasu siarkowego(VI) w ilości katalitycznej.

Wyjaśnij, dlaczego powstały alkohol jest głównym organicznym produktem tej przemiany.

Hydroformylowanie olefin polega na ich reakcji z gazem syntezowym według ogólnego schematu:

W zależności od zastosowanych katalizatorów powstają wtedy różniące się szkieletem węglowym izomeryczne aldehydy, które można zredukować do odpowiednich alkoholi.

Na podstawie: P. Mastalerz, Chemia organiczna, Wrocław 2000.

Przeprowadzono ciąg przemian chemicznych według schematu:

Reakcja 1. jest procesem hydroformylowania, której produktem A jest związek zawierający trzeciorzędowy atom węgla w cząsteczce. W reakcji 2. Substancja ta jest redukowana, a produkt B tej przemiany w odpowiednich warunkach ulega odwodnieniu z utworzeniem związku C.

Reakcję 4. prowadzono w obecności rozcieńczonego kwasu siarkowego(VI) w ilości katalitycznej.

Podkreśl właściwe słowa w nawiasach.

Terminem polimery przewodzące (skoniugowane) określa się grupę polimerów, których łańcuch główny zbudowany jest z układu sprzężonych wiązań π. Ostatnie lata przyniosły gwałtowny rozwój badań nad zastosowaniem tego rodzaju materiałów organicznych do przetwarzania energii słonecznej w elektryczną. Szybko jednak okazało się, że ogniwa, w których warstwę aktywną stanowią polimery przewodzące charakteryzują się bardzo małą wydajnością konwersji energii. Efektywność działania polimerowych ogniw fotowoltaicznych można jednak znacznie poprawić wprowadzając do układu cząsteczki o właściwościach elektronoakceptorowych lub nanokryształy półprzewodników nieorganicznych, na przykład selenku kadmu otoczone alifatycznymi ligandami. Ligandy te zapobiegają aglomeracji nanokryształów i ułatwiają ich dyspersję w rozpuszczalnikach organicznych. Z drugiej strony stanowią jednak izolacyjną powłokę utrudniającą transport ładunku elektrycznego. W toku prowadzonych badań zaobserwowano, że wymiana pierwotnych, alifatycznych ligandów na ligandy zawierające układy sprzężonych wiązań podwójnych przyczynia się do ułatwienia przeniesienia ładunku między nanokryształem i matrycą polimerową.

Jak wiele innych substancji, podobnie polimery przewodzące wykazują zdolność do absorpcji promieniowania elektromagnetycznego. Podczas takiego procesu światło o określonej długości fali padające na próbkę zostaje pochłonięte, a miarą jego absorpcji jest absorbancja, którą mierzy się w szerokim zakresie długości fali – począwszy od ultrafioletu (UV), przez światło widzialne (Vis) po bliską podczerwień (NIR). Zarejestrowane wówczas za pośrednictwem spektrofotometru widmo UV-Vis-NIR, przedstawia zależność absorbancji od długości fali padającego na próbkę światła. Jeśli przy danej długości fali substancja wykazuje maksimum absorpcji, w jej widmie pojawia się wtedy dobrze widoczny pik.

Na podstawie: R. Szczypiński, Synteza oligomerów tiofenowych do zastosowań w układach hybrydowych z nanokryształami selenku kadmu. Praca dyplomowa na stopień magistra inżyniera wykonana pod kierunkiem prof. dr hab. M. Zagórskiej. Wydział Chemiczny, Politechnika Warszawska, Warszawa 2007.

Wśród narysowanych wzorów związków wielkocząsteczkowych (1.–4.) wskaż numery tych, które należą do grupy polimerów przewodzących.

Terminem polimery przewodzące (skoniugowane) określa się grupę polimerów, których łańcuch główny zbudowany jest z układu sprzężonych wiązań π. Ostatnie lata przyniosły gwałtowny rozwój badań nad zastosowaniem tego rodzaju materiałów organicznych do przetwarzania energii słonecznej w elektryczną. Szybko jednak okazało się, że ogniwa, w których warstwę aktywną stanowią polimery przewodzące charakteryzują się bardzo małą wydajnością konwersji energii. Efektywność działania polimerowych ogniw fotowoltaicznych można jednak znacznie poprawić wprowadzając do układu cząsteczki o właściwościach elektronoakceptorowych lub nanokryształy półprzewodników nieorganicznych, na przykład selenku kadmu otoczone alifatycznymi ligandami. Ligandy te zapobiegają aglomeracji nanokryształów i ułatwiają ich dyspersję w rozpuszczalnikach organicznych. Z drugiej strony stanowią jednak izolacyjną powłokę utrudniającą transport ładunku elektrycznego. W toku prowadzonych badań zaobserwowano, że wymiana pierwotnych, alifatycznych ligandów na ligandy zawierające układy sprzężonych wiązań podwójnych przyczynia się do ułatwienia przeniesienia ładunku między nanokryształem i matrycą polimerową.

Jak wiele innych substancji, podobnie polimery przewodzące wykazują zdolność do absorpcji promieniowania elektromagnetycznego. Podczas takiego procesu światło o określonej długości fali padające na próbkę zostaje pochłonięte, a miarą jego absorpcji jest absorbancja, którą mierzy się w szerokim zakresie długości fali – począwszy od ultrafioletu (UV), przez światło widzialne (Vis) po bliską podczerwień (NIR). Zarejestrowane wówczas za pośrednictwem spektrofotometru widmo UV-Vis-NIR, przedstawia zależność absorbancji od długości fali padającego na próbkę światła. Jeśli przy danej długości fali substancja wykazuje maksimum absorpcji, w jej widmie pojawia się wtedy dobrze widoczny pik.

Na podstawie: R. Szczypiński, Synteza oligomerów tiofenowych do zastosowań w układach hybrydowych z nanokryształami selenku kadmu. Praca dyplomowa na stopień magistra inżyniera wykonana pod kierunkiem prof. dr hab. M. Zagórskiej. Wydział Chemiczny, Politechnika Warszawska, Warszawa 2007.

Przykładem polimeru przewodzącego, który może zostać wykorzystany jako optyczny sensor rejestrujący zmiany pH środowiska jest polianilina. Strukturę tego związku wielkocząsteczkowego zwanego emeraldyną ilustruje rysunek:

Emeraldyna ulega reakcjom redoks, co prowadzi do powstania kolejnych dwóch form tego polimeru. Produkt jej utleniania to pernigranilina, natomiast w wyniku redukcji emeraldyny powstaje leukoemeraldyna. Struktury tych postaci polianiliny w sposób losowy przedstawiają rysunki 1. i 2.:

Określ wartości stopni utlenienia wszystkich tych atomów węgla w cząsteczce pernigraniliny, które podczas reakcji prowadzącej do jej przekształcenia w leukoemeraldynę ulegają zmianie oraz tych, które nie zmieniają się. Następnie określ typ hybrydyzacji orbitali walencyjnych atomów azotu w cząsteczkach leukoemeraldyny. Uzupełnij tabelę.

Terminem polimery przewodzące (skoniugowane) określa się grupę polimerów, których łańcuch główny zbudowany jest z układu sprzężonych wiązań π. Ostatnie lata przyniosły gwałtowny rozwój badań nad zastosowaniem tego rodzaju materiałów organicznych do przetwarzania energii słonecznej w elektryczną. Szybko jednak okazało się, że ogniwa, w których warstwę aktywną stanowią polimery przewodzące charakteryzują się bardzo małą wydajnością konwersji energii. Efektywność działania polimerowych ogniw fotowoltaicznych można jednak znacznie poprawić wprowadzając do układu cząsteczki o właściwościach elektronoakceptorowych lub nanokryształy półprzewodników nieorganicznych, na przykład selenku kadmu otoczone alifatycznymi ligandami. Ligandy te zapobiegają aglomeracji nanokryształów i ułatwiają ich dyspersję w rozpuszczalnikach organicznych. Z drugiej strony stanowią jednak izolacyjną powłokę utrudniającą transport ładunku elektrycznego. W toku prowadzonych badań zaobserwowano, że wymiana pierwotnych, alifatycznych ligandów na ligandy zawierające układy sprzężonych wiązań podwójnych przyczynia się do ułatwienia przeniesienia ładunku między nanokryształem i matrycą polimerową.

Jak wiele innych substancji, podobnie polimery przewodzące wykazują zdolność do absorpcji promieniowania elektromagnetycznego. Podczas takiego procesu światło o określonej długości fali padające na próbkę zostaje pochłonięte, a miarą jego absorpcji jest absorbancja, którą mierzy się w szerokim zakresie długości fali – począwszy od ultrafioletu (UV), przez światło widzialne (Vis) po bliską podczerwień (NIR). Zarejestrowane wówczas za pośrednictwem spektrofotometru widmo UV-Vis-NIR, przedstawia zależność absorbancji od długości fali padającego na próbkę światła. Jeśli przy danej długości fali substancja wykazuje maksimum absorpcji, w jej widmie pojawia się wtedy dobrze widoczny pik.

Na podstawie: R. Szczypiński, Synteza oligomerów tiofenowych do zastosowań w układach hybrydowych z nanokryształami selenku kadmu. Praca dyplomowa na stopień magistra inżyniera wykonana pod kierunkiem prof. dr hab. M. Zagórskiej. Wydział Chemiczny, Politechnika Warszawska, Warszawa 2007.

Przykładem polimeru przewodzącego, który może zostać wykorzystany jako optyczny sensor rejestrujący zmiany pH środowiska jest polianilina. Strukturę tego związku wielkocząsteczkowego zwanego emeraldyną ilustruje rysunek:

Emeraldyna przyjmuje zabarwienie niebieskie i osiąga maksimum absorpcji promieniowania elektromagnetycznego przy długości fali 575 nm. W celu zwiększenia przewodnictwa elektrycznego, poddaje się ją protonowaniu z wykorzystaniem kwasu solnego. Reakcja taka prowadzi do powstania soli o zabarwieniu zielonym, której maksimum absorpcji promieniowania elektromagnetycznego przypada dla długości fali równej 750 nm.

W temperaturze 25 ^oC rejestrowano zmiany długości fali maksimum absorpcji (λ_max) emeraldyny w zakresie pH roztworu 2÷12, w jakim ten polimer się znajdował. Opisane zmiany ilustruje poniższy rysunek:

Na podstawie: Zhe Jin, Yongxuan Su, Yixiang Duan, An improved optical pH sensor based on polyaniline, Sensors and Actuators B 2000.

Podkreśl wyrażenia w nawiasach tak, aby powstały zdania prawdziwe.

Terminem polimery przewodzące (skoniugowane) określa się grupę polimerów, których łańcuch główny zbudowany jest z układu sprzężonych wiązań π. Ostatnie lata przyniosły gwałtowny rozwój badań nad zastosowaniem tego rodzaju materiałów organicznych do przetwarzania energii słonecznej w elektryczną. Szybko jednak okazało się, że ogniwa, w których warstwę aktywną stanowią polimery przewodzące charakteryzują się bardzo małą wydajnością konwersji energii. Efektywność działania polimerowych ogniw fotowoltaicznych można jednak znacznie poprawić wprowadzając do układu cząsteczki o właściwościach elektronoakceptorowych lub nanokryształy półprzewodników nieorganicznych, na przykład selenku kadmu otoczone alifatycznymi ligandami. Ligandy te zapobiegają aglomeracji nanokryształów i ułatwiają ich dyspersję w rozpuszczalnikach organicznych. Z drugiej strony stanowią jednak izolacyjną powłokę utrudniającą transport ładunku elektrycznego. W toku prowadzonych badań zaobserwowano, że wymiana pierwotnych, alifatycznych ligandów na ligandy zawierające układy sprzężonych wiązań podwójnych przyczynia się do ułatwienia przeniesienia ładunku między nanokryształem i matrycą polimerową.

Jak wiele innych substancji, podobnie polimery przewodzące wykazują zdolność do absorpcji promieniowania elektromagnetycznego. Podczas takiego procesu światło o określonej długości fali padające na próbkę zostaje pochłonięte, a miarą jego absorpcji jest absorbancja, którą mierzy się w szerokim zakresie długości fali – począwszy od ultrafioletu (UV), przez światło widzialne (Vis) po bliską podczerwień (NIR). Zarejestrowane wówczas za pośrednictwem spektrofotometru widmo UV-Vis-NIR, przedstawia zależność absorbancji od długości fali padającego na próbkę światła. Jeśli przy danej długości fali substancja wykazuje maksimum absorpcji, w jej widmie pojawia się wtedy dobrze widoczny pik.

Na podstawie: R. Szczypiński, Synteza oligomerów tiofenowych do zastosowań w układach hybrydowych z nanokryształami selenku kadmu. Praca dyplomowa na stopień magistra inżyniera wykonana pod kierunkiem prof. dr hab. M. Zagórskiej. Wydział Chemiczny, Politechnika Warszawska, Warszawa 2007.

Synteza kryształów, których jądra stanowi jeden ze związków kadmu – CdS, CdSe lub CdTe, otoczony alifatycznymi ligandami TOPO (tlenku trioktylofosfiny) jest procesem złożonym. W zależności od rozmiarów uzyskanych nanosfer zmienia się również długość fali przypadająca dla maksimum absorbowanego przez nie promieniowania elektromagnetycznego (λ_max). Na podstawie zarejestrowanego widma UV-Vis możliwe jest wówczas oszacowanie średnicy kryształu.

Rysunek poniżej ilustruje empirycznie wyznaczone zależności długości fali absorbowanego światła przez nanokryształy CdSe otoczone ligandami TOPO od wyrażonej w Angstremach (Å) ich średnicy, przy czym 1 Å = 10^–10 m. Na przykład widoczny w widmie pik λ_max = 500 nm odpowiada układom sferycznym o średnicy około 23 Å.

Nanokryształy CdS oraz CdTe, zawierające ligandy TOPO i mające średnicę około 23 Å można odróżnić na podstawie wartości λ_max, które wynoszą odpowiednio – 390 nm i 600 nm.

Na podstawie: C.B. Murray, D.J. Norris, M.G. Bawendi. Synthesis and characterization of nearly monodisperse CdS, CdSe, CdTe semiconductor nanocrystallites, Journal of the American Chemical Society 1992.

Oceń, czy wartości λ_max w widmie UV-Vis kryształów o średnicy 23 Å, których jądra stanowią opisane sole kadmu wzrastają wraz ze wzrostem mocy kwasów beztlenowych, od których te sole pochodzą.