Aufgabe Modul B - 3.1 · Abitur Hessen Chemietechnik LK 2022
Thema: UV-VIS- und IR-Spektroskopie, Fotometrie · Aus der Prüfung LK (2022)
Aufgabenstellung
Die gelbe Pikrinsäure (P) reagiert mit Anthracen (A) zum roten Farbstoff Anthracenpikrat (AP). Es handelt sich um eine Gleichgewichtsreaktion:
3.1 Zunächst soll die Farbe der Pikrinsäure untersucht werden.
Erklären Sie mithilfe des UV-VIS-Spektrums (Material 2) und anhand der Strukturformel die gelbe Farbe der Pikrinsäure. (3 BE)
Material 2: UV-VIS-Spektrum von Pikrinsäure
Lösung
Nach den offiziellen Korrekturhinweisen
3.1 Erklären Sie mithilfe des UV-VIS-Spektrums (Material 2) und anhand der Strukturformel die gelbe Farbe der Pikrinsäure.
Lösung: Das Absorptionsspektrum hat ein Maximum im UV-Bereich. Das Spektrum zeigt jedoch im VIS-Bereich, dass die Pikrinsäure besonders wenig violettes und blaues Licht (Bereich: 400 – 480 nm) durchlässt. Alle anderen Spektralfarben dagegen passieren die Lösung ungehindert. Aus dem weißen Licht werden also Violett und Blau herausgefiltert und die additive Farbmischung der Restfarben ergibt Gelb (Komplementärfarbe zu Blau). Die gelbe Farbe der Pikrinsäure entsteht also, weil Licht mit der Komplementärfarbe Blau absorbiert wird. Pikrinsäure verfügt als organischer Farbstoff über Chromophore, die aus einem konjugierten -Elektronensystem bestehen. Die Hydroxygruppe wirkt als auxochrome Gruppe, die Nitrogruppen als antiauxochrome Gruppen. Dies führt zu einer Erweiterung der Delokalisierung der Elektronen.
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