Deel via je telefoon (scan QR-code).
Of kopieer en mail onderstaande link.
link gekopieerdhttps://natuurkundeuitgelegd.nl/examenopgaven.php?examenopgave=ruiken
Download hierboven de originele pdf van het examen waar deze opgave in staat en de bijbehorende uitwerkbijlage.
"Ruiken" is de 4e opgave in dit examen. Als je de opgave gemaakt hebt kun je jezelf nakijken met het correctievoorschrift.
Uitleg bij "Ruiken"
Probeer altijd eerst zelf de opgave te maken en gebruik de uitleg alleen als je er zelf niet uitkomt. Als je ook na deze uitleg nog vragen hebt dan kun je deze helemaal onderaan deze pagina stellen.
Vraag 19
Benzaldehyde en waterstofcyanide (figuur 2a) hebben duidelijk een totaal verschillende vorm. Ze zullen dus niet in dezelfde 'slotjes' passen en zouden dus nooit hetzelfde kunnen ruiken volgens het sleutel-slot-model.
Ferroceen en nikkeloceen (figuur 2b) hebben dezelfde vorm en zullen dus in dezelfde 'slotjes' passen. Ze zouden dus volgens het sleutel-slot-model hetzelfde moeten ruiken maar ze ruiken verschillend.
Vraag 20
Bij het tunneleffect kan een elektron over een energiebarriere komen die hoger is dan de energie van het elektron. De energie aan de andere kant van de barriere kan hierbij echter nooit hoger zijn. Het elektron in figuur 4 kan dus alleen tunnelen naar het lagere energieniveau van 2,88 eV.
Vraag 21
Voor de energieniveaus van de C-H-binding geldt in dit model
En = h·f·(n + ½)
Als de energie één niveau toeneemt geldt voor de energietoename
ΔE = En+1 - En
ΔE = hf(n+1+½) - hf(n+½)
ΔE = hf
Als het elektron de sprong maakt zoals aangegeven in figuur 4 moet de C-H-binding een energie opnemen van 0,12 eV (3,00 - 2,88). Dit is gelijk aan
1,602·10-19 · 0,12 = 1,9224·10-20 J
Met bovenstaande formule vinden we dan voor de frequentie
f = ΔE / h
f = 1,9224·10-20 / 6,626·10-34 = 2,9013·1013 Hz
Afgerond is dit een frequentie van 2,9·1013 Hz.
Vraag 22
Deuterium (2H) is chemisch hetzelfde als waterstof. Acetofenon met deuterium in plaats van waterstof heeft dus dezelfde vorm en zou dus op hetzelfde 'slotje' passen als ' normaal' acetofenon en dus volgens het sleutel-slot-model hetzelfde moeten ruiken. Dit is echter niet zo.
Deuterium heeft een twee keer zo grote massa als waterstof. Hierdoor zal de resonantiefrequentie van de C-H-binding veranderen en dus ook de afstanden tussen de energieniveaus. De mogelijke energiesprongen tussen de donor (D) en de acceptor (A) zullen dus niet meer mogelijk zijn en andere juist wel. Het donor-acceptor model van Turin biedt hier dus wél een verklaring voor waarom fruitvliegjes het verschil kunnen ruiken.
De massa van een deuteriumatoom is 2 keer zo groot als de massa van een waterstofatoom en we vinden dus
fdeuterium/fwaterstof = √1/2 = 1/√2
In vraag 21 hebben we gezien dat de stapgrootte tussen de energieniveaus evenredig is met de frequentie. De verschillende energieniveaus is bij de C-21H-binding liggen dus 1/√2 = 0,707 keer dichter bij elkaar. Opmeten van de grootte van de stapjes en vergelijken met de niveaus van de C-11-binding die bovenaan staat geeft dat plaatje III de juiste stapgrootte heeft.
Vraag 24
Voor een vervangend molecuul dat hetzelfde ruikt moeten de energieniveau's binnen het molecuul gelijk zijn aan die van het oorspronkelijke molecuul. Hierdoor zullen de donor-acceptor-paren in de geurreceptoren hetzelfde signaal afgeven.
Vraag over "Ruiken"?
Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekers
Sorry
: (
Als je een vraag wil stellen moet je eerst inloggen.
Eerder gestelde vragen | Ruiken
Frederik Guddat vroeg op donderdag 4 jun 2020 om 12:04 Hoi,
kun je me vertellen wat er met de (n+0,5) uit de formule is gebeurd? (Vraag 21) Dank u voor uw inspanningen!
Erik van Munster reageerde op donderdag 4 jun 2020 om 13:19 Als je de formule n+1 en n invult in de formule vindt je
ΔE = hf(n+1+½) - hf(n+½)
Als je de haakjes wegwerkt vind je
ΔE = hfn+hf+½hf - (hfn+½hf)
ΔE = hfn + hf + ½hf - hfn - ½hf
Er valt dan een term hfn weg en een term ½hf en je houdt over