Chloor

[Willy]

Hoi,

Deze periode hebben wij het op school over analysemethodes aan de hand van vooral elektromagnetische straling (ook conductometrische analyse etc.). We hebben net behandelt dat een atoom elektromagnetische straling uitstraald wanneer het van een aangeslagen toestand terugvalt naar de grondtoestand.

Toen ik dit uitgelegd kreeg moest ik metteen weer denken aan gekleurd vuurwerk. Vorig jaar toen ik heel erg geinteresseerd was in vuurwerk had ik vernomen dat chloor de lichtintensiteit en lichtkleur van veel (zoniet alle) sassen verbeterd.

Nou vroeg ik me af: hoe kan chloor in theorie de lichtintensiteit en lichtkleur verbeteren, wanneer een (bijvoorbeeld strontium) atoom van een aangeslagen toestand terugvalt naar de grondtoestand.
Mijn docent had helaas geen antwoord op deze vraag. Dus dacht ik, misschien kunnen de leden van het pyroforum uitleggen waarom dit zo is.

Hopelijk weten jullie het antwoord, dan kan ik het m`n docent uitleggen en weet ik zelf ook weer meer.

Groeten, Willy

[D.L.]

fotonen zorgen dat elektronen in atomen in een aangeslagen toestand verkeren wanneer deze terug vallen naar de grondtoestand zenden ze zelf weer fotonen uit. Dit geeft het spectrum van atomen 1e aangeslagen toestand 2 e 3e etc. (zo bepalen ze bijvoorbeeld in sterren welke elementen er aanwezig zijn.)

[Prophet]

Juist antwoord D.L. maar niet echt een antwoord op zijn vraag lijkt me.

Het antwoord op wat je daar vraagt willy, lijkt me niet zo simpel.

Misschien dat het chloor ervoor zorgt dat er meer atomen worden aangeslagen zodat er meer fotonen worden uitgezonden wat resulteert in een sterkere lichtintensiteit en een beter zichtbare kleur. Hoe dit juist werkt lijkt me delen van kwantumchemie aan te spreken wat helemaal niet simpel is dus ik ga zeker ook geen poging doen om dit hier uit te leggen.

Misschien kan je best deze vraag ook eens op het chemieforum stellen aangezien daar wel meerdere studenten of oud studenten chemie zitten die dit wel beter kunnen toelichten.

[Willy]

Jammer dat jullie het antwoord op m`n vraag niet weten.
Maar ik las net een stuk in de Scientific American over vuurwerk. Ik citeer: "These compunds decompose at high temperatures and release free chlorine. The chlorine atoms combine with barium and strontium, briefly creating the light-producing molecules."

Eerder in het artikel stond dat pyrotechnische composities licht uitzenden op drie manieren: "indandescence, atomic emission and molecular emission." Ik heb alleen geleerd hoe atomaire emissie werkt maar waarschijnlijk is er sprake van moleculaire emissie van een SrCl2 of BaCl2 molecuul.

Op wikipedia heb ik opgezocht of moleculen ook zichtbaarlicht kunnen uitstralen en schijnbaar is dit zo. In de VIS-spectroscopie (vorm van molecuulspectroscopie) gebruiken ze namelijk zichtbaar licht voor de kwantitatieve analyse van moleculaire stoffen.

Dus ik denk dat het antwoord op m`n vraag zal zijn dat de alkalimetalen even een binding aangaan met chloor, tijdens deze binding straalt het molecuul zichtbaar licht uit. Waarschijnlijk met een hogere licht intensiteit dan alleen de atoom van de alkalimetaal.

Dus nu heb ik een nieuwe vraag: Klopt deze theorie?

Groeten, Willy

[Prophet]

"These compunds decompose at high temperatures and release free chlorine. The chlorine atoms combine with barium and strontium, briefly creating the light-producing molecules."

en

"indandescence, atomic emission and molecular emission."

zegt toch genoeg?

Het is volgens dat artikel inderdaad zoals jij zegt en het lijkt me wel aannemelijk dat zoiets gebeurt.

Als je hetzelfde vind op verschillende bronnen zal het zeker wel kloppen, dus misschien nog even zoeken? :o

[Willy]

Dat is inderdaad zo Prophet. De citaten komen uit een stuk uit de Scientific American; een betrouwbare bron, dus voor nu is dit m`n antwoord. Ik had het artikel gevonden op het forum dus erg bedankt allemaal!

[pyrobass]

indandescence, atomic emission and molecular emission." Ik heb alleen geleerd hoe atomaire emissie werkt maar waarschijnlijk is er sprake van moleculaire emissie van een SrCl2 of BaCl2 molecuul.

\

Die laatste 2 stoffen zijn IONAIRE stoffen. (Waarom kan niemand dat tegenwoordig meer uitelkaar houden?)

Ik weet niet hoe het exact zit maar volgens mij heeft het er mee te maken met de valentie elektronen van een aardalkalimetaal, alkalimetaal zouten hebben geen Cl donor nodig om gekleurt licht te emiteren, aaralkalimetaal zouten wel. Cl zorgt er denk ik voor dat het atoom een foton uitzent op een andere frequentie, dit komt denk ik doordat Cl er voor zorgt dat de elektronen in de buitenste schil makkelijker van energieniveau kunnen wisselen. Hoe het precies zit weet ik voorals nog niet.

[D.L.]

Dit is een kwantumchemisch vraagstuk. Een vriend van mij heeft er een essay over geschreven ik kan kijken of hij die nog ergens heeft liggen...

Volgens miji word er een radicaal gevormd tussen het chloor en het kation.

[Willy]

Die laatste 2 stoffen zijn IONAIRE stoffen. (Waarom kan niemand dat tegenwoordig meer uitelkaar houden?)

Ik had er even niet bij stil gestaan dat je zulke stoffen zouten moet noemen aangezien er een ion-binding is tussen de atomen. Hoe kan een ionaire stof opsplitsen in ionen buiten water?

Ik dacht dat wanneer je alkalimetaal zegt je zowel alkali als aardalkalimetalen kunt bedoelen.

Het is te horen dat jullie veel meer van scheikunde weten dan mij. Waarschijnlijk zijn jullie al van de middelbare school of studeren jullie zelfs scheikunde. Edited December 12, 2008 by Willy

[dilsssss]

Hoe kan een ionaire stof opsplitsen in ionen buiten water?

Het zout smelten geloof ik.

[D.L.]

Dan worden er geen ionen gesplitst. Ionen kan je niet splitsen, bijvoorbeeld dat je in een potje Natrium+ en in het andere potje chloor- hebt. Als je dit voor elkaar weet te krijgen heb jij de nobelprijs van de scheikunde binnen.

[dilsssss]

Dan ga ik eens mijn nobelprijs innen

Ik zag het al, leesfout van mij.
Thx voor de verbetering.

[miech]

Ik heb wel een onbevestigd vermoeden waarom aardalkalimetalen een vluchtig ion als chloride nodig hebben om te emitteren. Ik denk dat et te maken heeft met de elektronen in de buitenste schil. Bij alkalimetalen is dat er 1, bij aardalkalimetalen zijn dat er 2. Dat kun je zien aan de lading van het ion (respectievelijk 1+ en 2+). Ik vermoed dus dat die metalen een toestand nodig hebben waarbij de een valentie hebben van 1+, wat bij alkalimetalen in ionvorm per definitie het geval is, en bij aardalkalimetalen als er een enkel chloride ion aan vast hangt. Strontium, barium en koper vormen namelijk een monochloride (XCl⁺), en zenden dan pas licht uit in het gewenste deel van het spectrum.

Overigens treedt bij strontium ook al emissie op in het rode gedeelte zonder chloor, en bij barium in het groene. In dit geval is die emissie echter zeer zwak, en wordt zodanig overschenen door zogenaamde black body radiation dat wij het als wit of een hele fletse kleur zien.

[pyrobass]

Ik dacht dat wanneer je alkalimetaal zegt je zowel alkali als aardalkalimetalen kunt bedoelen.

Nee, er zit een wezelijk verschil in, kijk eens naar het periodiek systeem, groep 1, dat zijn de alkalimetalen (zoals Na, K, Rb) hebben een andere elektronenverdeling dan de aardalkalimetalen (zoals Ca, Mg) in groep 2.

In een sas wordt het zout door de hoge themperatuur vervluchtigt.

Alkalimetalen zijn meer chemisch meer reactief dan aardalkalimetalen. Na zal bijvoorbeeld heftig reageren met water, Mg maar langzaam. Ook dit heeft te maken met de verdeling van de elektronen.

Als je een zout smelt kunnen de ionen vrij bewegen, de binding laat dan los binnen het kristalrooster vandaar dat gesmolten zouten ook zo goed stroom geleiden. Ionen letterlijk splitsen en afzonderen is chemisch gezien niet mogelijk. Je kan wel een gas ioniseren (een plasma) maar dit gebeurt alleen bij moleculaire stoffen, je zult daarbij ook een zéér hoog potentiaalverschil nodig hebben. Edited December 13, 2008 by pyrobass

[Willy]

sorry, je hebt me verkeerd begrepen. Ik had duidelijker moeten zijn maar als ik zeg alkalimetalen bedoel ik daarmee zowel aardalkali als alkalimetalen.

Bedankt voor de uitleg! Ik had alleen nog een vraagje, klopt het dan dat de kracht van de beweging van ionen (temperatuur) groter is dan de kracht van de ion-bindingen in het kristalrooster en dat de ionen daarom "vrij" worden (niet meer in het kristalrooster)?

Het vermoeden van Miech klinkt best logisch. Knap bedacht.

[Leander]

Toch denk ik dat Miech's verklaring niet afdoende is. Chloraten en perchloraten bevatten ook chloor in hun zout, wat vrijkomt, aangezien de meeste flashes, en veel andere composities ook, genoeg hitte veroorzaken om deze enige tijd in gasvormige toestand te houden. Qua effect op het kleurenspectrum is een duidelijk verschil zichtbaar tussen toevoeging van vrij chloor in de vorm van een reductor, tov de Cl- die reeds in de oxidator (en in de gaswolk) aanwezig is. Toch leveren beide dezelfde reactieproducten op, namelijk (bijvoorbeeld) BaCl+ en BaCl2.

[D.L.]

Kan het niet zo zijn dat KClO4 veel te weinig massaprocent Chloor heeft (28,7%) dan Bijvoorbeeld parlon(64,5%)

[pyrobass]

Ik had alleen nog een vraagje, klopt het dan dat de kracht van de beweging van ionen (temperatuur) groter is dan de kracht van de ion-bindingen in het kristalrooster en dat de ionen daarom "vrij" worden (niet meer in het kristalrooster)?

Ja dat klopt ongeveer ja, als de temperatuur hoger wordt, wordt meer energie toegevoegt, omdat ionen elkaar door het ladingsverschil erg hard aantrekken is erg veel energie nodig om ze van elkaar te scheiden, vandaar dat de meeste zouten een erg hoog smeltpunt hebben.