Quantumwereld
VWO 2016, syllabus, opgave 17

Morris Beumer vroeg op zondag 5 mei 2019 om 21:37
Hoi Erik,

Ik had een vraagje over vraag 38. Hierbij wordt beweerd dat een CO2-molecuul ongeveer 3x zo groot is als een waterstofatoom, omdat het molecuul uit 3 atomen bestaat. Het is toch zo dat de samenstelling van het C-/O- en H-atoom heel erg verschillen? C en O hebben respectievelijk 12 en 16 kerndeeltjes, terwijl H er maar 1 heeft. Heeft dit geen invloed op de grootte van het atoom?

Groetjes
Morris Beumer
6A (Het 4e Gymnasium)

Erik van Munster reageerde op zondag 5 mei 2019 om 22:18
De kern is extreem klein in vergelijking met het atoom. Met de “grootte” van een atoom wordt hier de grootte van de buitenste elektronenschil bedoeld. Bij de grootte van een molecuul is het nog ingewikkelder en moet je kijken naar de buitenste elektronen in het hele molecuul.

Kortom: klopt wat je schrijft dat een CO2-molecuul bij elkaar veel meer kerndeeltjes bevat maar voor de grootte van het molecuul is dit niet direct wat de grootte bepaalt.

Op zaterdag 1 apr 2017 om 21:14 is de volgende vraag gesteld
Hallo,

Zou u mij vraag 37 en 38 uit kunnen leggen?

37:
Ik begrijp dat de energie een factor 10^4 groter wordt en dat de massa van TC 10^4 keer groter is dan de massa van een H-atoom. Daarna staat er bij het antwoord dat L^2 dan 10^-8 keer zo groot wordt, alleen deze stap gaat voor mij erg snel en begrijp ik ook niet helemaal.

38:
Hierbij begrijp ik ook het begin van de redenatie, dus dat CO2 ongeveer 3x zo groot is als een H-atoom dus dat L 3x zo groot wordt, maar ook dan wordt er opeens gesteld dat L^2 factor 10x zo groot wordt en vanaf deze stap begrijp ik het niet meer.

Erik van Munster reageerde op zaterdag 1 apr 2017 om 22:17
37: Het is het makkelijkst te snappen als je de formule eerst even omschrijft:

L^2 = n^2 * h^2 / 8mE

De vraag is dan wat er verandert als zowel m als E een factor 10^4 groter worden. Omdat ze allebei in de noemer staan zal L^2 dan een factor 10^4 * 10^4 = 10^8 kleiner worden. De grootte van L is dan de wortel van 10^8 kleiner en dat is een factor 10^4.kleiner.

38: Als L 3x zo groot is is L^2 het kwadraat van 3 keer zo groot. Dit is 9 en dat is (omdat het hier een schatting is) ongeveer 10.keer. Volgens E = n^2 * h^2 / 8mL^2 wordt E dan juist 10 keer zo klein. Hoe kleiner de energie hoe groter de golflengte van de bij een overgang uitgezonden straling dus de golflengte is juist 10 keer zo groot.

Op maandag 3 apr 2017 om 11:02 is de volgende reactie gegeven
Ik snap het, heel erg bedankt!