Chemika Examenwiki - Gebruikersbijdragen [nl]

Spectroscopische Meettechnieken

2020-06-12T15:33:37Z

Lien Lemmens: /* Examenvragen */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]

==Vakinformatie==
Hall0,
het vak sectrosocpische mettchen1eken is een ware belevenis. Professor Vander Auweraer is op zijn zachtst gezegd een fenomeen. Het moet gezegd worden, de lessen zijn niet bijster interessant en de cursus laat hier en daar wel eens te wensen over maar het is een zeer warm persoon. Spelling (of spleling in het Van Der Auweraers) is niet zijn sterkte punt. Het examen is openboek.

Normaal maakt Vander Auweraer geen nieuwe vragen, maar hier is op het POC over geklaagd dus hij gaat nieuwe vragen maken. Volgens thesisstudenten van Vander Aueraer zouden er (voor juni 2018) twee zijn van de vijf nieuw zijn.

==Examenvragen==

===8 juni 2020 ===
# Oefening 6a van electronic spectroscopy (N2+)
# De golflengte van de invallende straling in een Ramanspectrometer is 488,11 nm. Wat is het golfgetal van de eerste lijn van de ANTIStokescomponent van het rotatie Ramanspectrum van N2? De bindingslengte bedraagt 0,121 nm. (Zelfde vraag als hieronder maar dan met ANTIstokes en N2 ipv O2)
# Oefening 8 van NMR harris (notatie van spinsystemen geven p-broomchloorbenzeen,...)

===21 juni 2019 ===
Examen 17 juni 2015

===28 juni 2017 ===
Zie examen 17 juni 2015

===21 juni 2017 ===
# vraag 1 18 juni 2014
# vraag 2 18 juni 2014
# vraag 4 18 juni 2014
# vraag 5 18 juni 2014
# Aggregatie van niet-chirale chromoforen kan aanleiding geven tot circulair dicroïsme. Verwacht u een rotatiesterkte verschillend van nul voor pakking a en/of b?
(tekeningen van pakking a (=achiraal) en b (=chiraal))
- Pakking a: in zelfde vlak, onderlinge hoek = alfa = 120°, tèta is hoek met de as die beide centra verbind en alfa +2tèta=180°
- Pakking b: in 2 vlakken loodrecht op de as die hun verbind (tèta = 90°) en alfa =120°
Argumenteer zowel met de uitdrukking voor rotatiesterkte als op basis van eventuele chiraliteit v.d. gevormde aggregaten (zijn deze chiraal?)

===17 juni 2016 ===
[[Media:Voorbeeld.ogg]]
=== 15 juni 2016 ===

# H2 spectrum met invallende golflengte gegeven en ook nog 4 golflengtes van ramanrotatielijnen. Bereken r.
# Fe2O2 vraag (zie lager)
# Al+ vraag van op wiki van wat er met de laagste overgang gebeurt in een magneetveld
#Uitvoeren met deeltje in de doos:
Een allylradicaal waar je de energie van een dubbel bezet pi orbitaal in grondtoestand en die van een enkelbezette moest geven.
Bepaal ook de transitiedipool als de bindingslengte = 0,14 nm en de dubbele binding een hoek van 30 graden maakt met de richting van het molecule.
Bijvraag: is deze overgang mogelijk?

=== 19 juni 2015 ===
# nulpuntsenergie, bindingsenergie, afstand tussen 2 atomen, temperatuur (en miss nog andere dingen) gegeven. Gevraagd:
#* Wat zijn de vibratiefrequentie (cm-1), krachtconstante, en de anharmonisiteitsconstante?
#* Hoeveel vibratieniveaus zitten in de put?
#* Bereken de rotatieconstante.
#* Bereken zo nauwkeurig mogelijk de eerste 3 rotatieniveaus.
#* Hoe ziet het fluorescentiespectrum eruit?
# Geef het ESR spectrum van het butadieen radicaal anion. Dit radicaal heeft 4 equivalente protonen met een hyperfijnconstante van 14,3 gauss en twee equivalente protonen met een hyperfijnconstante van 2,8 gauss. Wat is de spindichtheid op elk van de koolstofatomen? Komt dit overeen met wat je verwacht van Huckel Moleculaire Orbitalen?
# Welke overgangen zijn mogelijk van het Ca+ -ion vanuit zijn elektronische stabielste toestand? Bereken de opsplitsing van de laagste aangeslagen elektronische toestand in een veld van 5T. (opgelet: juiste g parameter berekenen want delta S niet gelijk aan 0)

=== 17 juni 2015 ===
# Het absorptiespectrum van een CdSe kwantum dot (kubus met ribbe 2 nm) heeft een maximum bij 460 nm met een extinctiecoÃ«fficiÃ«nt van 49000 cm-1 in een midden met een brekingsindex n = 7. De breedte van de absorptieband bedraagt 400 cm-1. NB: U mag stellen dat Îµr = n2 en Îµ = ÎµrÎµ0.
#* Bereken de oscillatorsterkte.
#* Bereken de coÃ«fficiÃ«nt voor spontane emissie bij 485 nm.
#* Bereken het transitiedipool. (a, b & c max 1 blz.)
#* Gebruik het deeltje in de doos om de verschuiving te berekenen van de absorptieband voor de overgang tussen de valentieband en de conductieband (waarvan u mag aannemen dat de overgang van het hoogste niveau van de VB naar het laagste niveau van de CB is) ten opzichte van een CdSe kristal met oneindige dimensies. Gebruik als effectieve massa voor de elektronen en gaten respectievelijk 0.13me en 0.45me.
#* Bijvraag: Is deze overgang op basis van de gegevens voor Îµ, f en Âµ* toegelaten?
# Het rotatiespectrum van 1H35Cl vertoont opeenvolgende lijnen bij de volgende golfgetallen: 83.32, 104.13, 124.73, 145.37, 165.89, 186.23, 206.60, 226.86 cm-1. Bereken het traagheidsmoment en de bindingslengte. Voorspel de ligging van deze lijnen voor 2H35Cl (dit volstaat voor de eerste twee lijnen).
# Acetyleen: vibraties gegeven. Welke vibraties zijn IR actief? En welke Raman actief? Hoeveel normale vibratiemodes zijn er mogelijk? (1/2 Ã 1 blz.)
#* Bijvraag: Er zijn 5 vibraties getekend, terwijl 3N-5 = 7. Hoe is dit mogelijk?
# Wat gebeurt er voor waterstof met de overgang van 2D3/2 naar 2F5/2 in een magneetveld? (1 Ã 2 blz.)
#* Bijvraag: Welke techniek kun je gebruiken om de overgangen te bestuderen die enkel verschillen in mj?

===23 juni 2014 ===
# Het absorptiespectrum van een verbinding heeft een maximum bij 485 nm terwijl het maximum van het emissiespectrum bij 505 nm ligt. De EinsteincoÃ«fficient voor spontane emissie bedraagt 3,2 108 s-1. Bepaal het transitiedipool en de maximale extinctiecoÃ«fficient wanneer de breedte bij halve hoogte van de absorptieband 760 cm-1 bedraagt. U mag de absorptieband beschouwen als een gelijkbenige driehoek.(maximum 2 blz)
# De golflengte van de invallende straling in een Ramanspectrometer is 488,1 nm. Wat is het golfgetal van de eerste lijn van de Stokescomponent van het rotatie Ramanspectrum van 16O2? De bindingslengte bedraagt 0,121 nm.
# Voor CHCl3 vinden we voor de CH-stretching vibratie een intense band bij 3019 cm-1 en progressief zwakkere banden bij 5900, 8700 en 13315 cm-1. Bepaal de bindings- en dissociatie energie.
# Geef het ESR spectrum van het butadieen radicaal anion. Dit radicaal heeft 4 equivalente protonen met een hyperfijnconstante van 7,6 gauss en twee equivalente protonen met een hyperfijnconstante van 2,8 gauss. Wat is de spindichtheid op elk van de koolstofatomen?

=== 18 juni 2014 ===
[[Bestand:Examen spectro 18 06 2014.pdf]]

=== 10 juni 2014 ===
# Het absorptiespectrum van het monomethine thiacyanine MTHIATS heeft een maximum bij 440 nm (structuur gegeven maar eigenlijk niet nodig). De maximale extinctiecoÃ«fficiÃ«nt en de breedte bij halve hoogte van de absorptieband bedragen respectievelijk 8.0x104 lmol-1cm-1 en 1500 cm-1. Bepaal het transitiedipool en de EinsteincoÃ«fficiÃ«nt voor spontane emissie (maximum en gemiddelde van het emissiespectrum bij 22000 cm-1). U mag de absorptieband beschouwen als een gelijkbenige driehoek.
# Bereken Nj/N0 voor 1H19F molecule voor J=0, J=5 en J=10 bij 298K. De bindingsafstand is 0.92Ã… en de vibratie constante = 966Nm-1
#* Voor welke waarde van J is Nj/N0 maximaal?
#* Wat is de energie van de J=5 â†’ J=6 overgang?
# Het NO2+ ion bezit twee ontaarde IR-absorptiebanden bij 540 cm-1 en een (niet-ontaarde) IR-absorptieband bij 2360 cm-1. Daarnaast heeft het een Ramanband (deze overgang wordt niet in het IR-spectrum waargenomen) bij 1400 cm-1.
#* Verklaar dit spectrum en leg een verband met de moleculaire structuur van NO2+.
#* Verder wordt nog een weinig intense IR-absorptielijn waargenomen bij 3735 cm-1. Waaraan is deze te wijten?
# Hoe wordt de energie van een 2p-elektron van waterstof opgesplitst in een magneetveld B0? Bekijk alle mogelijke toestanden.
'''OPGEPAST:Bereken de juiste LandÃ© splitting factor (Ge)!! '''

# Wat is de magnetisatie van Na kernen in 1ml van een 1*10-3M oplossing Na+ ionen in een veld van 9 Tesla bij 298 Kelv1n (I= 3/2 voor Na)
'''OPGEPAST: dit is iets met een reeksontwikkeling zei hij op het examen...
'''

===17 juni 2013 Groep 1===
# nulpuntsenergie, bindingsenergie, afstand tussen 2 atomen, temperatuur (en miss nog andere dingen) gegeven. Gevraagd:
#* krachtconstante, vibratiefrequentie en anharmoniciteitsconstante
#* aantal vibratieniveaus
#* rotatieconstante
#* energie van eerste 3 rotatieniveaus
#* mogelijk fluorescentiespectrum
# iets ivm EPR van radicaal
#* spindichtheid op koolstofatomen berekenen
#* teken spectrum
#* vergelijken met resultaten van Huckel MO
# Ca+ => geeft grondtoestand en mogelijke transities hieruit en geef opsplitsing in energie van laagst energetische aangeslagen toestand in een veld van 5 Tesla.

===17 juni 2013 Groep 2===
#Bij het elektronisch-vibratie absorptiespectrum de ....overgang van BeO vindt men onderstaande bandoorsprongen voor de verschillende vibratie-rotatiebanden.
#*Bepaal de beste waarden voor Ï–e en Ï‡e voor de ... en ...toestand.
#*Bepaal de bindingsenergieÃ«n( zie examen 7 september 2011 vraag 5)
#hoe ziet het EPR spectrum van CD3Â° er uit?(I voor D=1). Als je weet dat de hyperfijnconstante voor CH3Â°=....G, wat is dan de hyperfijnconstante van CD3Â°?
#Bereken welk rotatieniveau van CH4 maximaal bezet zal zijn bij 25Â°C, B=.... let op, de ontaarding is hier nu (2J+1)Â² i.pv. (2J+1).

===22 juni 2012 Groep 1===
# Het absorptiespectrum van het monomethine thiacyanine MTHIATS heeft een maximum bij 440 nm (structuur gegeven maar eigenlijk niet nodig). De maximale extinctiecoÃ«fficiÃ«nt en de breedte bij halve hoogte van de absorptieband bedragen respectievelijk 8.0x104 lmol-1cm-1 en 1500 cm-1. Bepaal het transitiedipool en de EinsteincoÃ«fficiÃ«nt voor spontane emissie (maximum en gemiddelde van het emissiespectrum bij 22000 cm-1). U mag de absorptieband beschouwen als een gelijkbenige driehoek.
# Voor welke waarde van J is NJ/N0 maximaal voor het 1H19F molecule bij 298K. De bindingslengte bedraagt 0.92Ã…. Wat is de exacte energie van de J=5â†’J=6 overgang? De vibratiekrachtconstante is 966 Nm-1.
# Het NO2+ ion bezit twee ontaarde IR-absorptiebanden bij 540 cm-1 en een (niet-ontaarde) IR-absorptieband bij 2360 cm-1. Daarnaast heeft het een Ramanband (deze overgang wordt niet in het IR-spectrum waargenomen) bij 1400 cm-1.
#* Verklaar dit spectrum en leg een verband met de moleculaire structuur van NO2+.
#* Verder wordt nog een weinig intense IR-absorptielijn waargenomen bij 3735 cm-1. Waaraan is deze te wijten?
# Hoe wordt de energie van een 2p-elektron van waterstof opgesplitst in een magneetveld B0? Bekijk alle mogelijke toestanden.

===18 juni 2012===
# Wat is de magnetisatie van 1ml van een oplossing van 2H met als concentratie 10-3M in een veld van 9T en bij 298K. (I = 1)
# De traagheidsmomenten van het lineaire HgBr2 zijn zeer groot dus de O en S takken van de vibrationele Raman spectra tonen weinig rotationele structuur. Berekenen de bindingslengte als je weet dat J correspondeerd met de maximale intensiteit. Afstand tussen de maxima van de O en S takken is 15,2 cm-1.
# Een transitie van groot belang in zuurstofgas geeft aanleiding tot de 'Schumann-Runge band' in UV. De golfgetallen van de transities van de grondtoestand naar vibrationele niveaus van de eerst aangeslagen toestand zijn gegeven. Bereken de dissociatie-energie van de hoogste liggend elektronisch niveau. Dezelfde aangeslagen toestand dissocieert naar een O atoom met 1 grondtoestand en 1 aangeslagen atoom met een energie van 190 kJ/mol boven de grondtoestand. Bereken hieruit de dissociatie-energie van de grondtoestand van zuurstofgas.
# Yb3+ heeft een 2F configuratie. Welke toestand zullen door spinorbitaalkoppeling bekomen worden? Deze met de hoogste J-waarde ligt het laagst in energie. Bereken kwantitatief de invloed van een magneetveld met sterkte B(0). Is de oscillatorstekte groot voor de eerste aangeslagen toestand? (golflengte gegeven).
#* Bijvraag: met welke techniek zouden we het verschil tussen de energieniveau's kunnen meten?

===24 juni 2011 - groep 2===
# Het absorptiespectrum van CdSe kwantum dot heeft een maximum bij 460 nm met een molaire extinctiecoÃ«fficiÃ«nt van 49000 cm-1 M-1 in een midden met een brekingsindex gelijk aan 7. De breedte van de absorptieband bedraagt 400 cm-1.
#* Bereken de oscillatorsterkte.
#* Bereken de EinsteincoÃ«fficiÃ«nt voor spontane emissie voor de emissie bij 485 nm.
#*Bereken het transitiedipool.
# Gegeven: enkele pieken van het rotatiespectrum van HCl. Bereken het traagheidsmoment en de bindingslengte. Voorspel de eerste twee pieken van gedeutereerd HCl.
# Welk van de onderstaande vibraties van de acetyleen zijn IR-actief? Welk zijn Ramanactief? Hoeveel normale vibratiewijzen zijn hier mogelijk?
# Wat gebeurt voor waterstof met de overgang van 2D3/2 naar 2F5/2 in een magneetveld?

===24 juni 2011 - groep 1===
#Het rotatiespectrum van H2 (te beschouwen als starre rotator) bekomen door instralen met een laser bij 488 nm, bestaat uit een reeks lijnen bij 496.6 nm, 502.42 nm, 508.21 nm en 513.96 nm. Wat is de bindingsafstand?
#Het proteÃ¯ne hemo-erytrine staat in voor het zuurstoftransport in sommige ongewervelden. Elk proteÃ¯ne molecule heeft twee Fe2+ ionen die samenwerken om Ã©Ã©n molecule O2 te binden. De Fe2O2 groep van het gexoygeneerde hemo-erytrine is roodgekleurd en heeft een elektronische absorptie bij 500 nm. Het resonantie Raman-spectrum van het geoxygeneerde hemo-erytrine, bekomen met laser-excitatie bij 488 nm heeft een band bij 508.96 nm die toegeschreven wordt aan de O-O stretching van gebonden 16O2.
#*Welk voordeel biedt resonantie Raman spectroscopie t.o.v. infrarood absorptie-spectroscopie om de binding van O2 aan hemo-erytrine te bestuderen?
#*Naar welke golfgetal verschuift deze band in het Raman spectrum als 16O2 door 18O2 vervangen wordt?
#*De fundamentele vibratie golfgetallen van de O-O stretching mode van O2, O2- (superoxide anion) en O22- (peroxide anion) zijn respectievelijk 1555, 1107 and 878 cm-1. Verklaar deze trend in het licht van de elektronische structuur van O2, O2- and O22-.
#*Welke van de volgende species Fe22+O2; Fe2+Fe3+O2- of Fe23+O22- beschrijft het best de Fe2O2 hemo-erytrine, rekening met de resonantie Ramanband bij 844 cm-1 en de data in vraag c? Verklaar uw antwoord.
#*Het resonantiespectrum van hemo-erytrine met 16O18O heeft 2 banden die kunnen toegeschreven worden aan de O-O stretching mode van gebondenzuurstof. Met welk van de structuren die u hieronder ziet is dit compatibel en waarom? Het is mogelijk dat meer dan Ã©Ã©n structuur mogelijk is. [[Media:Fe2O2complex.JPG]]
#Welke nulde orde golffuncties vindt u voor de kernspin van de CH2F groep van benzylfluoride? Welk type NMR-spectrum geeft deze groep?
#Wat gebeurt voor Al+ met de laagste toegelaten elektronische overgang in een magneetveld met sterkte B?

===20 juni 2011===
# Twee He atomen (4 a.u.) vormen een complex bij 1 mK. Onderlinge afstand is 2,97 Ã…. De nulpuntsenergie bedraagt 2,0 *10-26 J, de bindingsenergie is 1,51 *10-23 J.
#* Wat zijn de vibratiefrequentie (cm-1), krachtconstante, en de anharmonisiteitsconstante?
#* Hoeveel vibratieniveaus zitten in de put?
#* Bereken de rotatieconstante.
#* Bereken zo nauwkeurig mogelijk de eerste 3 rotatieniveaus.
#* Hoe ziet het fluorescentiespectrum eruit?
#19F NMR spectrum van ClF3 was gegeven. Het spectum moest besproken worden en de structuur van ClF3 hieruit vinden.
# Welke overgangen zijn mogelijk van het Ca+ -ion vanuit zijn elektronische stabielste toestand? Bereken de opsplitsing van de laagste aangeslagen elektronische toestand in een veld van 5T.

===18 juni 2010===
#In a classic study of the application of NMR to the measurement of rotational barriers in molecules. P.M. Nair and J.D. Roberts (j. Am. Chem. Soc. 79, 4565 (1957)) obtained the 40 MHz 19F-NMR spectrum of F2BrCCBrC12. Their spectra are reproduced below. At 193 K. the spectrum shows five resonance peaks. Peaks I and III are separated by 160 Hz, as are IV and V. The ratio of the integrated intensities of peak II to peaks I, III, IV, and V is approximately 10 to 1. At 273 K. the five peaks have. collapsed into one. Explain the spectrum and its change with temperature. At what rate of inter conversion will the spectrum collapse to a single line? Calculate the rotational energy barrier between the rotational isomers on the assumption that it is related to the rate of interconversion between the isomers.
#*[[Bestand:Spectro_2010_1.jpg]]
#De traagheidsmomenten van het lineaire HgBr2 zijn zeer groot dus de O en S takken van de vibrationele Raman spectra tonen weinig rotationele structuur. Berekenen de bindingslengte als je weet dat J correspondeerd met de maximale intensiteit. Afstand tussen O en S takken is 15,2 cm-1
#Een transitie van groot belang in zuurstofgas geeft aanleiding tot de 'Schumann-Runge band' in UV. De golfgetallen van de transities van de grondtoestand naar vibrationele niveaus van de eerst aangeslagen toestand zijn gegeven. Bereken de dissociatie-energie van de hoogste liggend elektronisch niveau. Dezelfde aangeslagen toestand dissocieert naar een O atoom met 1 grondtoestand en 1 aangeslagen atoom met een energie van 190 kJ/mol boven de grondtoestand. Bereken hieruit de dissociatie-energie van de grondtoestand van zuurstofgas.
#Yb3+ heeft een 2F configuratie. Welke toestand zullen door spinorbitaalkoppeling bekomen worden. Deze met de hoogste J-waarde ligt het laagst in energie. Bereken kwantitatief de invloed van een magneetveld met sterkte 1 Tesla. Is de oscillatorstekte groot voor de eerste aangeslagen toestand. (golflengte gegeven)

===15 juni 2009===
#Het rotatiespectrum van H2 (te beschouwen als starre rotator) bekomen door instralen met een laser bij 488 nm, bestaat uit een reeks lijnen bij 496.6 nm, 502.42 nm, 508.21 nm en 513.96 nm. Wat is de bindingsafstand? (1 blz)
#Het proteÃ¯ne hemo-erytrine staat in voor het zuurstoftransport in sommige ongewervelden. Elk proteÃ¯ne molecule heeft twee Fe2+ ionen die samenwerken om Ã©Ã©n molecule O2 te binden. De Fe202 groep van het gexoygeneerde hemo-erytrine is roodgekleurd en heeft een elektronische absorptie bij 500 nm. Het resonantie Raman-spectrum van het geoxygeneerde hemo-erytrine, bekomen met laser-excitatie bij 488 nm heeft een band bij 508.96 nm die toegeschreven wordt aan de O-O stretching van gebonden 1602.
#*Welk voordeel biedt resonantie Raman spectroscopie t.o.v. infrarood absorptie-spectroscopie om de binding van O2 aan hemo-erytrine te bestuderen?
#*Naar welke golfgetal verschuift deze band in het Raman spectrum als 1602 door 1802 vervangen wordt?
#*De fundamentele vibratie golfgetallen van de O-O stretching mode van O2, 02 - (superoxide anion, and O2 2- (peroxide anion) zijn respectievelijk 1555, 1107 and 878 cm-1. Verklaar deze trend in het licht van de elektronische structuur van O2, 02 - and O2 2-.
#*Welke van de volgende species Fe22+O2; Fe2+Fe3+02- of Fe23+022- beschrijft het best de Fe2O2 hemo-erytrine, rekening met de resonantie Ramanband bij 844 cm-1 en de data in vraag c? Verklaar uw antwoord.
#*Het resonantiespectrum van hemo-erytrine met 16O18O heeft 2 banden die kunnen toegeschreven worden aan de O-O stretching mode van gebondenzuurstof. Met welk van de structuren die u hieronder ziet is dit compatibel en waarom? Het is mogelijk dat meer dan Ã©Ã©n structuur mogelijk is. [[Media:Fe2O2complex.JPG]]
#Voor een continu opgenomen NMR spectrum (geen Fourriettransform NMR) stelt men cast dat bij toename van B1 de intensiteit van een lijn bij het maximum toeneemt en daarna opnieuw afneemt. Hoe kun je dit verklaren (je mag dit zowel op kwalitatieve als op meer kwantitatieve wijze doen)?.
#Wat gebeurt voor Al+ met de laagste toegelaten overgang in een magneetveld met sterkte B? Werk kwantitatief uit.

===12 juni 2009===
====Groep 1====
# Twee He atomen (4 a.u.) vormen een complex bij 1 mK. Onderlinge afstand is 2,97 Ã…. De nulpuntsenergie bedraagt 2,0 *10-26 J, de bindingsenergie is 1,51 *10-23 J.
#* Wat zijn de vibratiefrequentie (cm-1), krachtconstante, en de anharmonisiteitsconstante?
#* Hoeveel vibratieniveaus zitten in de put?
#* Bereken de rotatieconstante.
#* Bereken zo nauwkeurig mogelijk de eerste 3 rotatieniveaus.
#* Hoe ziet het fluorescentiespectrum eruit?
# De longitudinale relaxatietijd van benzeen (Ï„c = 10-10 s) neemt toe wanneer de temperatuur toeneemt terwijl dat van een oligonucleotide een groot molecule (Ï„c = 10-6 s) afneemt. Ï„c neemt toe naarmate de temperatuur stijgt. Wat gebeurt er met de transversale relaxatietijd van de beide moleculen wanneer de temperatuur stijgt?
# Welke overgangen zijn mogelijk van het Ca+ -ion vanuit zijn elektronische stabielste toestand? Bereken de opsplitsing van de laagste aangeslagen elektronische toestand in een veld van 5T.

====Groep 2====
# Het absorptiespectrum van CdSe kwantum dot heeft een maximum bij 460 nm met een molaire extinctiecoÃ«fficiÃ«nt van 49000 cm^-1 M^-1 in een midden met een brekingsindex gelijk aan 7. De breedte van de absorptieband bedraagt 400 cm^-1.
#* Bereken de oscillatorsterkte.
#* Bereken de EinsteincoÃ«fficiÃ«nt voor spontane emissie voor de emissie bij 485 nm.
#*Bereken het transitiedipool.
# De golflengte van het ingestraalde licht bedraagt 488 nm in een Raman spectrometer. Wat is de golflengte van de eerste lijn van de Stokescomponent van het rotatie Ramanspectrum van 14N2? De bindingslengte bedraagt 0.109 nm
# Welk van de onderstaande vibraties van de acetyleen zijn IR-actief? Welk zijn Ramanactief? Hoeveel normale vibratiewijzen zijn hier mogelijk?
# Wat gebeurt voor waterstof met de overgang van 2D3/2 naar 2F5/2 in een magneetveld?

Spectroscopische Meettechnieken

2020-06-12T15:32:46Z

Lien Lemmens: /* Examenvragen */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]

==Vakinformatie==
Hall0,
het vak sectrosocpische mettchen1eken is een ware belevenis. Professor Vander Auweraer is op zijn zachtst gezegd een fenomeen. Het moet gezegd worden, de lessen zijn niet bijster interessant en de cursus laat hier en daar wel eens te wensen over maar het is een zeer warm persoon. Spelling (of spleling in het Van Der Auweraers) is niet zijn sterkte punt. Het examen is openboek.

Normaal maakt Vander Auweraer geen nieuwe vragen, maar hier is op het POC over geklaagd dus hij gaat nieuwe vragen maken. Volgens thesisstudenten van Vander Aueraer zouden er (voor juni 2018) twee zijn van de vijf nieuw zijn.

==Examenvragen==

===8 juni 2020 ===
# Oefening 6a van electronic spectroscopy (N2+)
# De golflengte van de invallende straling in een Ramanspectrometer is 488,11 nm. Wat is het golfgetal van de eerste lijn van de ANTIStokescomponent van het rotatie Ramanspectrum van N2? De bindingslengte bedraagt 0,121 nm. (zelfde vraag als hieronder maar dan met ANTIstokes en N2 ipv O2)
# Oefening 8 van NMR harris (notatie van spinsystemen geven p-broomchloorbenzeen,...)

===21 juni 2019 ===
Examen 17 juni 2015

===28 juni 2017 ===
Zie examen 17 juni 2015

===21 juni 2017 ===
# vraag 1 18 juni 2014
# vraag 2 18 juni 2014
# vraag 4 18 juni 2014
# vraag 5 18 juni 2014
# Aggregatie van niet-chirale chromoforen kan aanleiding geven tot circulair dicroïsme. Verwacht u een rotatiesterkte verschillend van nul voor pakking a en/of b?
(tekeningen van pakking a (=achiraal) en b (=chiraal))
- Pakking a: in zelfde vlak, onderlinge hoek = alfa = 120°, tèta is hoek met de as die beide centra verbind en alfa +2tèta=180°
- Pakking b: in 2 vlakken loodrecht op de as die hun verbind (tèta = 90°) en alfa =120°
Argumenteer zowel met de uitdrukking voor rotatiesterkte als op basis van eventuele chiraliteit v.d. gevormde aggregaten (zijn deze chiraal?)

===17 juni 2016 ===
[[Media:Voorbeeld.ogg]]
=== 15 juni 2016 ===

# H2 spectrum met invallende golflengte gegeven en ook nog 4 golflengtes van ramanrotatielijnen. Bereken r.
# Fe2O2 vraag (zie lager)
# Al+ vraag van op wiki van wat er met de laagste overgang gebeurt in een magneetveld
#Uitvoeren met deeltje in de doos:
Een allylradicaal waar je de energie van een dubbel bezet pi orbitaal in grondtoestand en die van een enkelbezette moest geven.
Bepaal ook de transitiedipool als de bindingslengte = 0,14 nm en de dubbele binding een hoek van 30 graden maakt met de richting van het molecule.
Bijvraag: is deze overgang mogelijk?

=== 19 juni 2015 ===
# nulpuntsenergie, bindingsenergie, afstand tussen 2 atomen, temperatuur (en miss nog andere dingen) gegeven. Gevraagd:
#* Wat zijn de vibratiefrequentie (cm-1), krachtconstante, en de anharmonisiteitsconstante?
#* Hoeveel vibratieniveaus zitten in de put?
#* Bereken de rotatieconstante.
#* Bereken zo nauwkeurig mogelijk de eerste 3 rotatieniveaus.
#* Hoe ziet het fluorescentiespectrum eruit?
# Geef het ESR spectrum van het butadieen radicaal anion. Dit radicaal heeft 4 equivalente protonen met een hyperfijnconstante van 14,3 gauss en twee equivalente protonen met een hyperfijnconstante van 2,8 gauss. Wat is de spindichtheid op elk van de koolstofatomen? Komt dit overeen met wat je verwacht van Huckel Moleculaire Orbitalen?
# Welke overgangen zijn mogelijk van het Ca+ -ion vanuit zijn elektronische stabielste toestand? Bereken de opsplitsing van de laagste aangeslagen elektronische toestand in een veld van 5T. (opgelet: juiste g parameter berekenen want delta S niet gelijk aan 0)

=== 17 juni 2015 ===
# Het absorptiespectrum van een CdSe kwantum dot (kubus met ribbe 2 nm) heeft een maximum bij 460 nm met een extinctiecoÃ«fficiÃ«nt van 49000 cm-1 in een midden met een brekingsindex n = 7. De breedte van de absorptieband bedraagt 400 cm-1. NB: U mag stellen dat Îµr = n2 en Îµ = ÎµrÎµ0.
#* Bereken de oscillatorsterkte.
#* Bereken de coÃ«fficiÃ«nt voor spontane emissie bij 485 nm.
#* Bereken het transitiedipool. (a, b & c max 1 blz.)
#* Gebruik het deeltje in de doos om de verschuiving te berekenen van de absorptieband voor de overgang tussen de valentieband en de conductieband (waarvan u mag aannemen dat de overgang van het hoogste niveau van de VB naar het laagste niveau van de CB is) ten opzichte van een CdSe kristal met oneindige dimensies. Gebruik als effectieve massa voor de elektronen en gaten respectievelijk 0.13me en 0.45me.
#* Bijvraag: Is deze overgang op basis van de gegevens voor Îµ, f en Âµ* toegelaten?
# Het rotatiespectrum van 1H35Cl vertoont opeenvolgende lijnen bij de volgende golfgetallen: 83.32, 104.13, 124.73, 145.37, 165.89, 186.23, 206.60, 226.86 cm-1. Bereken het traagheidsmoment en de bindingslengte. Voorspel de ligging van deze lijnen voor 2H35Cl (dit volstaat voor de eerste twee lijnen).
# Acetyleen: vibraties gegeven. Welke vibraties zijn IR actief? En welke Raman actief? Hoeveel normale vibratiemodes zijn er mogelijk? (1/2 Ã 1 blz.)
#* Bijvraag: Er zijn 5 vibraties getekend, terwijl 3N-5 = 7. Hoe is dit mogelijk?
# Wat gebeurt er voor waterstof met de overgang van 2D3/2 naar 2F5/2 in een magneetveld? (1 Ã 2 blz.)
#* Bijvraag: Welke techniek kun je gebruiken om de overgangen te bestuderen die enkel verschillen in mj?

===23 juni 2014 ===
# Het absorptiespectrum van een verbinding heeft een maximum bij 485 nm terwijl het maximum van het emissiespectrum bij 505 nm ligt. De EinsteincoÃ«fficient voor spontane emissie bedraagt 3,2 108 s-1. Bepaal het transitiedipool en de maximale extinctiecoÃ«fficient wanneer de breedte bij halve hoogte van de absorptieband 760 cm-1 bedraagt. U mag de absorptieband beschouwen als een gelijkbenige driehoek.(maximum 2 blz)
# De golflengte van de invallende straling in een Ramanspectrometer is 488,1 nm. Wat is het golfgetal van de eerste lijn van de Stokescomponent van het rotatie Ramanspectrum van 16O2? De bindingslengte bedraagt 0,121 nm.
# Voor CHCl3 vinden we voor de CH-stretching vibratie een intense band bij 3019 cm-1 en progressief zwakkere banden bij 5900, 8700 en 13315 cm-1. Bepaal de bindings- en dissociatie energie.
# Geef het ESR spectrum van het butadieen radicaal anion. Dit radicaal heeft 4 equivalente protonen met een hyperfijnconstante van 7,6 gauss en twee equivalente protonen met een hyperfijnconstante van 2,8 gauss. Wat is de spindichtheid op elk van de koolstofatomen?

=== 18 juni 2014 ===
[[Bestand:Examen spectro 18 06 2014.pdf]]

=== 10 juni 2014 ===
# Het absorptiespectrum van het monomethine thiacyanine MTHIATS heeft een maximum bij 440 nm (structuur gegeven maar eigenlijk niet nodig). De maximale extinctiecoÃ«fficiÃ«nt en de breedte bij halve hoogte van de absorptieband bedragen respectievelijk 8.0x104 lmol-1cm-1 en 1500 cm-1. Bepaal het transitiedipool en de EinsteincoÃ«fficiÃ«nt voor spontane emissie (maximum en gemiddelde van het emissiespectrum bij 22000 cm-1). U mag de absorptieband beschouwen als een gelijkbenige driehoek.
# Bereken Nj/N0 voor 1H19F molecule voor J=0, J=5 en J=10 bij 298K. De bindingsafstand is 0.92Ã… en de vibratie constante = 966Nm-1
#* Voor welke waarde van J is Nj/N0 maximaal?
#* Wat is de energie van de J=5 â†’ J=6 overgang?
# Het NO2+ ion bezit twee ontaarde IR-absorptiebanden bij 540 cm-1 en een (niet-ontaarde) IR-absorptieband bij 2360 cm-1. Daarnaast heeft het een Ramanband (deze overgang wordt niet in het IR-spectrum waargenomen) bij 1400 cm-1.
#* Verklaar dit spectrum en leg een verband met de moleculaire structuur van NO2+.
#* Verder wordt nog een weinig intense IR-absorptielijn waargenomen bij 3735 cm-1. Waaraan is deze te wijten?
# Hoe wordt de energie van een 2p-elektron van waterstof opgesplitst in een magneetveld B0? Bekijk alle mogelijke toestanden.
'''OPGEPAST:Bereken de juiste LandÃ© splitting factor (Ge)!! '''

# Wat is de magnetisatie van Na kernen in 1ml van een 1*10-3M oplossing Na+ ionen in een veld van 9 Tesla bij 298 Kelv1n (I= 3/2 voor Na)
'''OPGEPAST: dit is iets met een reeksontwikkeling zei hij op het examen...
'''

===17 juni 2013 Groep 1===
# nulpuntsenergie, bindingsenergie, afstand tussen 2 atomen, temperatuur (en miss nog andere dingen) gegeven. Gevraagd:
#* krachtconstante, vibratiefrequentie en anharmoniciteitsconstante
#* aantal vibratieniveaus
#* rotatieconstante
#* energie van eerste 3 rotatieniveaus
#* mogelijk fluorescentiespectrum
# iets ivm EPR van radicaal
#* spindichtheid op koolstofatomen berekenen
#* teken spectrum
#* vergelijken met resultaten van Huckel MO
# Ca+ => geeft grondtoestand en mogelijke transities hieruit en geef opsplitsing in energie van laagst energetische aangeslagen toestand in een veld van 5 Tesla.

===17 juni 2013 Groep 2===
#Bij het elektronisch-vibratie absorptiespectrum de ....overgang van BeO vindt men onderstaande bandoorsprongen voor de verschillende vibratie-rotatiebanden.
#*Bepaal de beste waarden voor Ï–e en Ï‡e voor de ... en ...toestand.
#*Bepaal de bindingsenergieÃ«n( zie examen 7 september 2011 vraag 5)
#hoe ziet het EPR spectrum van CD3Â° er uit?(I voor D=1). Als je weet dat de hyperfijnconstante voor CH3Â°=....G, wat is dan de hyperfijnconstante van CD3Â°?
#Bereken welk rotatieniveau van CH4 maximaal bezet zal zijn bij 25Â°C, B=.... let op, de ontaarding is hier nu (2J+1)Â² i.pv. (2J+1).

===22 juni 2012 Groep 1===
# Het absorptiespectrum van het monomethine thiacyanine MTHIATS heeft een maximum bij 440 nm (structuur gegeven maar eigenlijk niet nodig). De maximale extinctiecoÃ«fficiÃ«nt en de breedte bij halve hoogte van de absorptieband bedragen respectievelijk 8.0x104 lmol-1cm-1 en 1500 cm-1. Bepaal het transitiedipool en de EinsteincoÃ«fficiÃ«nt voor spontane emissie (maximum en gemiddelde van het emissiespectrum bij 22000 cm-1). U mag de absorptieband beschouwen als een gelijkbenige driehoek.
# Voor welke waarde van J is NJ/N0 maximaal voor het 1H19F molecule bij 298K. De bindingslengte bedraagt 0.92Ã…. Wat is de exacte energie van de J=5â†’J=6 overgang? De vibratiekrachtconstante is 966 Nm-1.
# Het NO2+ ion bezit twee ontaarde IR-absorptiebanden bij 540 cm-1 en een (niet-ontaarde) IR-absorptieband bij 2360 cm-1. Daarnaast heeft het een Ramanband (deze overgang wordt niet in het IR-spectrum waargenomen) bij 1400 cm-1.
#* Verklaar dit spectrum en leg een verband met de moleculaire structuur van NO2+.
#* Verder wordt nog een weinig intense IR-absorptielijn waargenomen bij 3735 cm-1. Waaraan is deze te wijten?
# Hoe wordt de energie van een 2p-elektron van waterstof opgesplitst in een magneetveld B0? Bekijk alle mogelijke toestanden.

===18 juni 2012===
# Wat is de magnetisatie van 1ml van een oplossing van 2H met als concentratie 10-3M in een veld van 9T en bij 298K. (I = 1)
# De traagheidsmomenten van het lineaire HgBr2 zijn zeer groot dus de O en S takken van de vibrationele Raman spectra tonen weinig rotationele structuur. Berekenen de bindingslengte als je weet dat J correspondeerd met de maximale intensiteit. Afstand tussen de maxima van de O en S takken is 15,2 cm-1.
# Een transitie van groot belang in zuurstofgas geeft aanleiding tot de 'Schumann-Runge band' in UV. De golfgetallen van de transities van de grondtoestand naar vibrationele niveaus van de eerst aangeslagen toestand zijn gegeven. Bereken de dissociatie-energie van de hoogste liggend elektronisch niveau. Dezelfde aangeslagen toestand dissocieert naar een O atoom met 1 grondtoestand en 1 aangeslagen atoom met een energie van 190 kJ/mol boven de grondtoestand. Bereken hieruit de dissociatie-energie van de grondtoestand van zuurstofgas.
# Yb3+ heeft een 2F configuratie. Welke toestand zullen door spinorbitaalkoppeling bekomen worden? Deze met de hoogste J-waarde ligt het laagst in energie. Bereken kwantitatief de invloed van een magneetveld met sterkte B(0). Is de oscillatorstekte groot voor de eerste aangeslagen toestand? (golflengte gegeven).
#* Bijvraag: met welke techniek zouden we het verschil tussen de energieniveau's kunnen meten?

===24 juni 2011 - groep 2===
# Het absorptiespectrum van CdSe kwantum dot heeft een maximum bij 460 nm met een molaire extinctiecoÃ«fficiÃ«nt van 49000 cm-1 M-1 in een midden met een brekingsindex gelijk aan 7. De breedte van de absorptieband bedraagt 400 cm-1.
#* Bereken de oscillatorsterkte.
#* Bereken de EinsteincoÃ«fficiÃ«nt voor spontane emissie voor de emissie bij 485 nm.
#*Bereken het transitiedipool.
# Gegeven: enkele pieken van het rotatiespectrum van HCl. Bereken het traagheidsmoment en de bindingslengte. Voorspel de eerste twee pieken van gedeutereerd HCl.
# Welk van de onderstaande vibraties van de acetyleen zijn IR-actief? Welk zijn Ramanactief? Hoeveel normale vibratiewijzen zijn hier mogelijk?
# Wat gebeurt voor waterstof met de overgang van 2D3/2 naar 2F5/2 in een magneetveld?

===24 juni 2011 - groep 1===
#Het rotatiespectrum van H2 (te beschouwen als starre rotator) bekomen door instralen met een laser bij 488 nm, bestaat uit een reeks lijnen bij 496.6 nm, 502.42 nm, 508.21 nm en 513.96 nm. Wat is de bindingsafstand?
#Het proteÃ¯ne hemo-erytrine staat in voor het zuurstoftransport in sommige ongewervelden. Elk proteÃ¯ne molecule heeft twee Fe2+ ionen die samenwerken om Ã©Ã©n molecule O2 te binden. De Fe2O2 groep van het gexoygeneerde hemo-erytrine is roodgekleurd en heeft een elektronische absorptie bij 500 nm. Het resonantie Raman-spectrum van het geoxygeneerde hemo-erytrine, bekomen met laser-excitatie bij 488 nm heeft een band bij 508.96 nm die toegeschreven wordt aan de O-O stretching van gebonden 16O2.
#*Welk voordeel biedt resonantie Raman spectroscopie t.o.v. infrarood absorptie-spectroscopie om de binding van O2 aan hemo-erytrine te bestuderen?
#*Naar welke golfgetal verschuift deze band in het Raman spectrum als 16O2 door 18O2 vervangen wordt?
#*De fundamentele vibratie golfgetallen van de O-O stretching mode van O2, O2- (superoxide anion) en O22- (peroxide anion) zijn respectievelijk 1555, 1107 and 878 cm-1. Verklaar deze trend in het licht van de elektronische structuur van O2, O2- and O22-.
#*Welke van de volgende species Fe22+O2; Fe2+Fe3+O2- of Fe23+O22- beschrijft het best de Fe2O2 hemo-erytrine, rekening met de resonantie Ramanband bij 844 cm-1 en de data in vraag c? Verklaar uw antwoord.
#*Het resonantiespectrum van hemo-erytrine met 16O18O heeft 2 banden die kunnen toegeschreven worden aan de O-O stretching mode van gebondenzuurstof. Met welk van de structuren die u hieronder ziet is dit compatibel en waarom? Het is mogelijk dat meer dan Ã©Ã©n structuur mogelijk is. [[Media:Fe2O2complex.JPG]]
#Welke nulde orde golffuncties vindt u voor de kernspin van de CH2F groep van benzylfluoride? Welk type NMR-spectrum geeft deze groep?
#Wat gebeurt voor Al+ met de laagste toegelaten elektronische overgang in een magneetveld met sterkte B?

===20 juni 2011===
# Twee He atomen (4 a.u.) vormen een complex bij 1 mK. Onderlinge afstand is 2,97 Ã…. De nulpuntsenergie bedraagt 2,0 *10-26 J, de bindingsenergie is 1,51 *10-23 J.
#* Wat zijn de vibratiefrequentie (cm-1), krachtconstante, en de anharmonisiteitsconstante?
#* Hoeveel vibratieniveaus zitten in de put?
#* Bereken de rotatieconstante.
#* Bereken zo nauwkeurig mogelijk de eerste 3 rotatieniveaus.
#* Hoe ziet het fluorescentiespectrum eruit?
#19F NMR spectrum van ClF3 was gegeven. Het spectum moest besproken worden en de structuur van ClF3 hieruit vinden.
# Welke overgangen zijn mogelijk van het Ca+ -ion vanuit zijn elektronische stabielste toestand? Bereken de opsplitsing van de laagste aangeslagen elektronische toestand in een veld van 5T.

===18 juni 2010===
#In a classic study of the application of NMR to the measurement of rotational barriers in molecules. P.M. Nair and J.D. Roberts (j. Am. Chem. Soc. 79, 4565 (1957)) obtained the 40 MHz 19F-NMR spectrum of F2BrCCBrC12. Their spectra are reproduced below. At 193 K. the spectrum shows five resonance peaks. Peaks I and III are separated by 160 Hz, as are IV and V. The ratio of the integrated intensities of peak II to peaks I, III, IV, and V is approximately 10 to 1. At 273 K. the five peaks have. collapsed into one. Explain the spectrum and its change with temperature. At what rate of inter conversion will the spectrum collapse to a single line? Calculate the rotational energy barrier between the rotational isomers on the assumption that it is related to the rate of interconversion between the isomers.
#*[[Bestand:Spectro_2010_1.jpg]]
#De traagheidsmomenten van het lineaire HgBr2 zijn zeer groot dus de O en S takken van de vibrationele Raman spectra tonen weinig rotationele structuur. Berekenen de bindingslengte als je weet dat J correspondeerd met de maximale intensiteit. Afstand tussen O en S takken is 15,2 cm-1
#Een transitie van groot belang in zuurstofgas geeft aanleiding tot de 'Schumann-Runge band' in UV. De golfgetallen van de transities van de grondtoestand naar vibrationele niveaus van de eerst aangeslagen toestand zijn gegeven. Bereken de dissociatie-energie van de hoogste liggend elektronisch niveau. Dezelfde aangeslagen toestand dissocieert naar een O atoom met 1 grondtoestand en 1 aangeslagen atoom met een energie van 190 kJ/mol boven de grondtoestand. Bereken hieruit de dissociatie-energie van de grondtoestand van zuurstofgas.
#Yb3+ heeft een 2F configuratie. Welke toestand zullen door spinorbitaalkoppeling bekomen worden. Deze met de hoogste J-waarde ligt het laagst in energie. Bereken kwantitatief de invloed van een magneetveld met sterkte 1 Tesla. Is de oscillatorstekte groot voor de eerste aangeslagen toestand. (golflengte gegeven)

===15 juni 2009===
#Het rotatiespectrum van H2 (te beschouwen als starre rotator) bekomen door instralen met een laser bij 488 nm, bestaat uit een reeks lijnen bij 496.6 nm, 502.42 nm, 508.21 nm en 513.96 nm. Wat is de bindingsafstand? (1 blz)
#Het proteÃ¯ne hemo-erytrine staat in voor het zuurstoftransport in sommige ongewervelden. Elk proteÃ¯ne molecule heeft twee Fe2+ ionen die samenwerken om Ã©Ã©n molecule O2 te binden. De Fe202 groep van het gexoygeneerde hemo-erytrine is roodgekleurd en heeft een elektronische absorptie bij 500 nm. Het resonantie Raman-spectrum van het geoxygeneerde hemo-erytrine, bekomen met laser-excitatie bij 488 nm heeft een band bij 508.96 nm die toegeschreven wordt aan de O-O stretching van gebonden 1602.
#*Welk voordeel biedt resonantie Raman spectroscopie t.o.v. infrarood absorptie-spectroscopie om de binding van O2 aan hemo-erytrine te bestuderen?
#*Naar welke golfgetal verschuift deze band in het Raman spectrum als 1602 door 1802 vervangen wordt?
#*De fundamentele vibratie golfgetallen van de O-O stretching mode van O2, 02 - (superoxide anion, and O2 2- (peroxide anion) zijn respectievelijk 1555, 1107 and 878 cm-1. Verklaar deze trend in het licht van de elektronische structuur van O2, 02 - and O2 2-.
#*Welke van de volgende species Fe22+O2; Fe2+Fe3+02- of Fe23+022- beschrijft het best de Fe2O2 hemo-erytrine, rekening met de resonantie Ramanband bij 844 cm-1 en de data in vraag c? Verklaar uw antwoord.
#*Het resonantiespectrum van hemo-erytrine met 16O18O heeft 2 banden die kunnen toegeschreven worden aan de O-O stretching mode van gebondenzuurstof. Met welk van de structuren die u hieronder ziet is dit compatibel en waarom? Het is mogelijk dat meer dan Ã©Ã©n structuur mogelijk is. [[Media:Fe2O2complex.JPG]]
#Voor een continu opgenomen NMR spectrum (geen Fourriettransform NMR) stelt men cast dat bij toename van B1 de intensiteit van een lijn bij het maximum toeneemt en daarna opnieuw afneemt. Hoe kun je dit verklaren (je mag dit zowel op kwalitatieve als op meer kwantitatieve wijze doen)?.
#Wat gebeurt voor Al+ met de laagste toegelaten overgang in een magneetveld met sterkte B? Werk kwantitatief uit.

===12 juni 2009===
====Groep 1====
# Twee He atomen (4 a.u.) vormen een complex bij 1 mK. Onderlinge afstand is 2,97 Ã…. De nulpuntsenergie bedraagt 2,0 *10-26 J, de bindingsenergie is 1,51 *10-23 J.
#* Wat zijn de vibratiefrequentie (cm-1), krachtconstante, en de anharmonisiteitsconstante?
#* Hoeveel vibratieniveaus zitten in de put?
#* Bereken de rotatieconstante.
#* Bereken zo nauwkeurig mogelijk de eerste 3 rotatieniveaus.
#* Hoe ziet het fluorescentiespectrum eruit?
# De longitudinale relaxatietijd van benzeen (Ï„c = 10-10 s) neemt toe wanneer de temperatuur toeneemt terwijl dat van een oligonucleotide een groot molecule (Ï„c = 10-6 s) afneemt. Ï„c neemt toe naarmate de temperatuur stijgt. Wat gebeurt er met de transversale relaxatietijd van de beide moleculen wanneer de temperatuur stijgt?
# Welke overgangen zijn mogelijk van het Ca+ -ion vanuit zijn elektronische stabielste toestand? Bereken de opsplitsing van de laagste aangeslagen elektronische toestand in een veld van 5T.

====Groep 2====
# Het absorptiespectrum van CdSe kwantum dot heeft een maximum bij 460 nm met een molaire extinctiecoÃ«fficiÃ«nt van 49000 cm^-1 M^-1 in een midden met een brekingsindex gelijk aan 7. De breedte van de absorptieband bedraagt 400 cm^-1.
#* Bereken de oscillatorsterkte.
#* Bereken de EinsteincoÃ«fficiÃ«nt voor spontane emissie voor de emissie bij 485 nm.
#*Bereken het transitiedipool.
# De golflengte van het ingestraalde licht bedraagt 488 nm in een Raman spectrometer. Wat is de golflengte van de eerste lijn van de Stokescomponent van het rotatie Ramanspectrum van 14N2? De bindingslengte bedraagt 0.109 nm
# Welk van de onderstaande vibraties van de acetyleen zijn IR-actief? Welk zijn Ramanactief? Hoeveel normale vibratiewijzen zijn hier mogelijk?
# Wat gebeurt voor waterstof met de overgang van 2D3/2 naar 2F5/2 in een magneetveld?

Spectroscopische Meettechnieken

2020-06-12T15:32:07Z

Lien Lemmens: /* Examenvragen */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]

==Vakinformatie==
Hall0,
het vak sectrosocpische mettchen1eken is een ware belevenis. Professor Vander Auweraer is op zijn zachtst gezegd een fenomeen. Het moet gezegd worden, de lessen zijn niet bijster interessant en de cursus laat hier en daar wel eens te wensen over maar het is een zeer warm persoon. Spelling (of spleling in het Van Der Auweraers) is niet zijn sterkte punt. Het examen is openboek.

Normaal maakt Vander Auweraer geen nieuwe vragen, maar hier is op het POC over geklaagd dus hij gaat nieuwe vragen maken. Volgens thesisstudenten van Vander Aueraer zouden er (voor juni 2018) twee zijn van de vijf nieuw zijn.

==Examenvragen==

===8 juni 2020 ===
# vraag 1 oefening 6a van electronic spectroscopy (N2+)
# vraag 2 De golflengte van de invallende straling in een Ramanspectrometer is 488,11 nm. Wat is het golfgetal van de eerste lijn van de ANTIStokescomponent van het rotatie Ramanspectrum van N2? De bindingslengte bedraagt 0,121 nm. (zelfde vraag als hieronder maar dan met ANTIstokes en N2 ipv O2)
# vraag 3 oefening 8 van NMR harris (notatie van spinsystemen geven p-broomchloorbenzeen,...)

===21 juni 2019 ===
Examen 17 juni 2015

===28 juni 2017 ===
Zie examen 17 juni 2015

===21 juni 2017 ===
# vraag 1 18 juni 2014
# vraag 2 18 juni 2014
# vraag 4 18 juni 2014
# vraag 5 18 juni 2014
# Aggregatie van niet-chirale chromoforen kan aanleiding geven tot circulair dicroïsme. Verwacht u een rotatiesterkte verschillend van nul voor pakking a en/of b?
(tekeningen van pakking a (=achiraal) en b (=chiraal))
- Pakking a: in zelfde vlak, onderlinge hoek = alfa = 120°, tèta is hoek met de as die beide centra verbind en alfa +2tèta=180°
- Pakking b: in 2 vlakken loodrecht op de as die hun verbind (tèta = 90°) en alfa =120°
Argumenteer zowel met de uitdrukking voor rotatiesterkte als op basis van eventuele chiraliteit v.d. gevormde aggregaten (zijn deze chiraal?)

===17 juni 2016 ===
[[Media:Voorbeeld.ogg]]
=== 15 juni 2016 ===

# H2 spectrum met invallende golflengte gegeven en ook nog 4 golflengtes van ramanrotatielijnen. Bereken r.
# Fe2O2 vraag (zie lager)
# Al+ vraag van op wiki van wat er met de laagste overgang gebeurt in een magneetveld
#Uitvoeren met deeltje in de doos:
Een allylradicaal waar je de energie van een dubbel bezet pi orbitaal in grondtoestand en die van een enkelbezette moest geven.
Bepaal ook de transitiedipool als de bindingslengte = 0,14 nm en de dubbele binding een hoek van 30 graden maakt met de richting van het molecule.
Bijvraag: is deze overgang mogelijk?

=== 19 juni 2015 ===
# nulpuntsenergie, bindingsenergie, afstand tussen 2 atomen, temperatuur (en miss nog andere dingen) gegeven. Gevraagd:
#* Wat zijn de vibratiefrequentie (cm-1), krachtconstante, en de anharmonisiteitsconstante?
#* Hoeveel vibratieniveaus zitten in de put?
#* Bereken de rotatieconstante.
#* Bereken zo nauwkeurig mogelijk de eerste 3 rotatieniveaus.
#* Hoe ziet het fluorescentiespectrum eruit?
# Geef het ESR spectrum van het butadieen radicaal anion. Dit radicaal heeft 4 equivalente protonen met een hyperfijnconstante van 14,3 gauss en twee equivalente protonen met een hyperfijnconstante van 2,8 gauss. Wat is de spindichtheid op elk van de koolstofatomen? Komt dit overeen met wat je verwacht van Huckel Moleculaire Orbitalen?
# Welke overgangen zijn mogelijk van het Ca+ -ion vanuit zijn elektronische stabielste toestand? Bereken de opsplitsing van de laagste aangeslagen elektronische toestand in een veld van 5T. (opgelet: juiste g parameter berekenen want delta S niet gelijk aan 0)

=== 17 juni 2015 ===
# Het absorptiespectrum van een CdSe kwantum dot (kubus met ribbe 2 nm) heeft een maximum bij 460 nm met een extinctiecoÃ«fficiÃ«nt van 49000 cm-1 in een midden met een brekingsindex n = 7. De breedte van de absorptieband bedraagt 400 cm-1. NB: U mag stellen dat Îµr = n2 en Îµ = ÎµrÎµ0.
#* Bereken de oscillatorsterkte.
#* Bereken de coÃ«fficiÃ«nt voor spontane emissie bij 485 nm.
#* Bereken het transitiedipool. (a, b & c max 1 blz.)
#* Gebruik het deeltje in de doos om de verschuiving te berekenen van de absorptieband voor de overgang tussen de valentieband en de conductieband (waarvan u mag aannemen dat de overgang van het hoogste niveau van de VB naar het laagste niveau van de CB is) ten opzichte van een CdSe kristal met oneindige dimensies. Gebruik als effectieve massa voor de elektronen en gaten respectievelijk 0.13me en 0.45me.
#* Bijvraag: Is deze overgang op basis van de gegevens voor Îµ, f en Âµ* toegelaten?
# Het rotatiespectrum van 1H35Cl vertoont opeenvolgende lijnen bij de volgende golfgetallen: 83.32, 104.13, 124.73, 145.37, 165.89, 186.23, 206.60, 226.86 cm-1. Bereken het traagheidsmoment en de bindingslengte. Voorspel de ligging van deze lijnen voor 2H35Cl (dit volstaat voor de eerste twee lijnen).
# Acetyleen: vibraties gegeven. Welke vibraties zijn IR actief? En welke Raman actief? Hoeveel normale vibratiemodes zijn er mogelijk? (1/2 Ã 1 blz.)
#* Bijvraag: Er zijn 5 vibraties getekend, terwijl 3N-5 = 7. Hoe is dit mogelijk?
# Wat gebeurt er voor waterstof met de overgang van 2D3/2 naar 2F5/2 in een magneetveld? (1 Ã 2 blz.)
#* Bijvraag: Welke techniek kun je gebruiken om de overgangen te bestuderen die enkel verschillen in mj?

===23 juni 2014 ===
# Het absorptiespectrum van een verbinding heeft een maximum bij 485 nm terwijl het maximum van het emissiespectrum bij 505 nm ligt. De EinsteincoÃ«fficient voor spontane emissie bedraagt 3,2 108 s-1. Bepaal het transitiedipool en de maximale extinctiecoÃ«fficient wanneer de breedte bij halve hoogte van de absorptieband 760 cm-1 bedraagt. U mag de absorptieband beschouwen als een gelijkbenige driehoek.(maximum 2 blz)
# De golflengte van de invallende straling in een Ramanspectrometer is 488,1 nm. Wat is het golfgetal van de eerste lijn van de Stokescomponent van het rotatie Ramanspectrum van 16O2? De bindingslengte bedraagt 0,121 nm.
# Voor CHCl3 vinden we voor de CH-stretching vibratie een intense band bij 3019 cm-1 en progressief zwakkere banden bij 5900, 8700 en 13315 cm-1. Bepaal de bindings- en dissociatie energie.
# Geef het ESR spectrum van het butadieen radicaal anion. Dit radicaal heeft 4 equivalente protonen met een hyperfijnconstante van 7,6 gauss en twee equivalente protonen met een hyperfijnconstante van 2,8 gauss. Wat is de spindichtheid op elk van de koolstofatomen?

=== 18 juni 2014 ===
[[Bestand:Examen spectro 18 06 2014.pdf]]

=== 10 juni 2014 ===
# Het absorptiespectrum van het monomethine thiacyanine MTHIATS heeft een maximum bij 440 nm (structuur gegeven maar eigenlijk niet nodig). De maximale extinctiecoÃ«fficiÃ«nt en de breedte bij halve hoogte van de absorptieband bedragen respectievelijk 8.0x104 lmol-1cm-1 en 1500 cm-1. Bepaal het transitiedipool en de EinsteincoÃ«fficiÃ«nt voor spontane emissie (maximum en gemiddelde van het emissiespectrum bij 22000 cm-1). U mag de absorptieband beschouwen als een gelijkbenige driehoek.
# Bereken Nj/N0 voor 1H19F molecule voor J=0, J=5 en J=10 bij 298K. De bindingsafstand is 0.92Ã… en de vibratie constante = 966Nm-1
#* Voor welke waarde van J is Nj/N0 maximaal?
#* Wat is de energie van de J=5 â†’ J=6 overgang?
# Het NO2+ ion bezit twee ontaarde IR-absorptiebanden bij 540 cm-1 en een (niet-ontaarde) IR-absorptieband bij 2360 cm-1. Daarnaast heeft het een Ramanband (deze overgang wordt niet in het IR-spectrum waargenomen) bij 1400 cm-1.
#* Verklaar dit spectrum en leg een verband met de moleculaire structuur van NO2+.
#* Verder wordt nog een weinig intense IR-absorptielijn waargenomen bij 3735 cm-1. Waaraan is deze te wijten?
# Hoe wordt de energie van een 2p-elektron van waterstof opgesplitst in een magneetveld B0? Bekijk alle mogelijke toestanden.
'''OPGEPAST:Bereken de juiste LandÃ© splitting factor (Ge)!! '''

# Wat is de magnetisatie van Na kernen in 1ml van een 1*10-3M oplossing Na+ ionen in een veld van 9 Tesla bij 298 Kelv1n (I= 3/2 voor Na)
'''OPGEPAST: dit is iets met een reeksontwikkeling zei hij op het examen...
'''

===17 juni 2013 Groep 1===
# nulpuntsenergie, bindingsenergie, afstand tussen 2 atomen, temperatuur (en miss nog andere dingen) gegeven. Gevraagd:
#* krachtconstante, vibratiefrequentie en anharmoniciteitsconstante
#* aantal vibratieniveaus
#* rotatieconstante
#* energie van eerste 3 rotatieniveaus
#* mogelijk fluorescentiespectrum
# iets ivm EPR van radicaal
#* spindichtheid op koolstofatomen berekenen
#* teken spectrum
#* vergelijken met resultaten van Huckel MO
# Ca+ => geeft grondtoestand en mogelijke transities hieruit en geef opsplitsing in energie van laagst energetische aangeslagen toestand in een veld van 5 Tesla.

===17 juni 2013 Groep 2===
#Bij het elektronisch-vibratie absorptiespectrum de ....overgang van BeO vindt men onderstaande bandoorsprongen voor de verschillende vibratie-rotatiebanden.
#*Bepaal de beste waarden voor Ï–e en Ï‡e voor de ... en ...toestand.
#*Bepaal de bindingsenergieÃ«n( zie examen 7 september 2011 vraag 5)
#hoe ziet het EPR spectrum van CD3Â° er uit?(I voor D=1). Als je weet dat de hyperfijnconstante voor CH3Â°=....G, wat is dan de hyperfijnconstante van CD3Â°?
#Bereken welk rotatieniveau van CH4 maximaal bezet zal zijn bij 25Â°C, B=.... let op, de ontaarding is hier nu (2J+1)Â² i.pv. (2J+1).

===22 juni 2012 Groep 1===
# Het absorptiespectrum van het monomethine thiacyanine MTHIATS heeft een maximum bij 440 nm (structuur gegeven maar eigenlijk niet nodig). De maximale extinctiecoÃ«fficiÃ«nt en de breedte bij halve hoogte van de absorptieband bedragen respectievelijk 8.0x104 lmol-1cm-1 en 1500 cm-1. Bepaal het transitiedipool en de EinsteincoÃ«fficiÃ«nt voor spontane emissie (maximum en gemiddelde van het emissiespectrum bij 22000 cm-1). U mag de absorptieband beschouwen als een gelijkbenige driehoek.
# Voor welke waarde van J is NJ/N0 maximaal voor het 1H19F molecule bij 298K. De bindingslengte bedraagt 0.92Ã…. Wat is de exacte energie van de J=5â†’J=6 overgang? De vibratiekrachtconstante is 966 Nm-1.
# Het NO2+ ion bezit twee ontaarde IR-absorptiebanden bij 540 cm-1 en een (niet-ontaarde) IR-absorptieband bij 2360 cm-1. Daarnaast heeft het een Ramanband (deze overgang wordt niet in het IR-spectrum waargenomen) bij 1400 cm-1.
#* Verklaar dit spectrum en leg een verband met de moleculaire structuur van NO2+.
#* Verder wordt nog een weinig intense IR-absorptielijn waargenomen bij 3735 cm-1. Waaraan is deze te wijten?
# Hoe wordt de energie van een 2p-elektron van waterstof opgesplitst in een magneetveld B0? Bekijk alle mogelijke toestanden.

===18 juni 2012===
# Wat is de magnetisatie van 1ml van een oplossing van 2H met als concentratie 10-3M in een veld van 9T en bij 298K. (I = 1)
# De traagheidsmomenten van het lineaire HgBr2 zijn zeer groot dus de O en S takken van de vibrationele Raman spectra tonen weinig rotationele structuur. Berekenen de bindingslengte als je weet dat J correspondeerd met de maximale intensiteit. Afstand tussen de maxima van de O en S takken is 15,2 cm-1.
# Een transitie van groot belang in zuurstofgas geeft aanleiding tot de 'Schumann-Runge band' in UV. De golfgetallen van de transities van de grondtoestand naar vibrationele niveaus van de eerst aangeslagen toestand zijn gegeven. Bereken de dissociatie-energie van de hoogste liggend elektronisch niveau. Dezelfde aangeslagen toestand dissocieert naar een O atoom met 1 grondtoestand en 1 aangeslagen atoom met een energie van 190 kJ/mol boven de grondtoestand. Bereken hieruit de dissociatie-energie van de grondtoestand van zuurstofgas.
# Yb3+ heeft een 2F configuratie. Welke toestand zullen door spinorbitaalkoppeling bekomen worden? Deze met de hoogste J-waarde ligt het laagst in energie. Bereken kwantitatief de invloed van een magneetveld met sterkte B(0). Is de oscillatorstekte groot voor de eerste aangeslagen toestand? (golflengte gegeven).
#* Bijvraag: met welke techniek zouden we het verschil tussen de energieniveau's kunnen meten?

===24 juni 2011 - groep 2===
# Het absorptiespectrum van CdSe kwantum dot heeft een maximum bij 460 nm met een molaire extinctiecoÃ«fficiÃ«nt van 49000 cm-1 M-1 in een midden met een brekingsindex gelijk aan 7. De breedte van de absorptieband bedraagt 400 cm-1.
#* Bereken de oscillatorsterkte.
#* Bereken de EinsteincoÃ«fficiÃ«nt voor spontane emissie voor de emissie bij 485 nm.
#*Bereken het transitiedipool.
# Gegeven: enkele pieken van het rotatiespectrum van HCl. Bereken het traagheidsmoment en de bindingslengte. Voorspel de eerste twee pieken van gedeutereerd HCl.
# Welk van de onderstaande vibraties van de acetyleen zijn IR-actief? Welk zijn Ramanactief? Hoeveel normale vibratiewijzen zijn hier mogelijk?
# Wat gebeurt voor waterstof met de overgang van 2D3/2 naar 2F5/2 in een magneetveld?

===24 juni 2011 - groep 1===
#Het rotatiespectrum van H2 (te beschouwen als starre rotator) bekomen door instralen met een laser bij 488 nm, bestaat uit een reeks lijnen bij 496.6 nm, 502.42 nm, 508.21 nm en 513.96 nm. Wat is de bindingsafstand?
#Het proteÃ¯ne hemo-erytrine staat in voor het zuurstoftransport in sommige ongewervelden. Elk proteÃ¯ne molecule heeft twee Fe2+ ionen die samenwerken om Ã©Ã©n molecule O2 te binden. De Fe2O2 groep van het gexoygeneerde hemo-erytrine is roodgekleurd en heeft een elektronische absorptie bij 500 nm. Het resonantie Raman-spectrum van het geoxygeneerde hemo-erytrine, bekomen met laser-excitatie bij 488 nm heeft een band bij 508.96 nm die toegeschreven wordt aan de O-O stretching van gebonden 16O2.
#*Welk voordeel biedt resonantie Raman spectroscopie t.o.v. infrarood absorptie-spectroscopie om de binding van O2 aan hemo-erytrine te bestuderen?
#*Naar welke golfgetal verschuift deze band in het Raman spectrum als 16O2 door 18O2 vervangen wordt?
#*De fundamentele vibratie golfgetallen van de O-O stretching mode van O2, O2- (superoxide anion) en O22- (peroxide anion) zijn respectievelijk 1555, 1107 and 878 cm-1. Verklaar deze trend in het licht van de elektronische structuur van O2, O2- and O22-.
#*Welke van de volgende species Fe22+O2; Fe2+Fe3+O2- of Fe23+O22- beschrijft het best de Fe2O2 hemo-erytrine, rekening met de resonantie Ramanband bij 844 cm-1 en de data in vraag c? Verklaar uw antwoord.
#*Het resonantiespectrum van hemo-erytrine met 16O18O heeft 2 banden die kunnen toegeschreven worden aan de O-O stretching mode van gebondenzuurstof. Met welk van de structuren die u hieronder ziet is dit compatibel en waarom? Het is mogelijk dat meer dan Ã©Ã©n structuur mogelijk is. [[Media:Fe2O2complex.JPG]]
#Welke nulde orde golffuncties vindt u voor de kernspin van de CH2F groep van benzylfluoride? Welk type NMR-spectrum geeft deze groep?
#Wat gebeurt voor Al+ met de laagste toegelaten elektronische overgang in een magneetveld met sterkte B?

===20 juni 2011===
# Twee He atomen (4 a.u.) vormen een complex bij 1 mK. Onderlinge afstand is 2,97 Ã…. De nulpuntsenergie bedraagt 2,0 *10-26 J, de bindingsenergie is 1,51 *10-23 J.
#* Wat zijn de vibratiefrequentie (cm-1), krachtconstante, en de anharmonisiteitsconstante?
#* Hoeveel vibratieniveaus zitten in de put?
#* Bereken de rotatieconstante.
#* Bereken zo nauwkeurig mogelijk de eerste 3 rotatieniveaus.
#* Hoe ziet het fluorescentiespectrum eruit?
#19F NMR spectrum van ClF3 was gegeven. Het spectum moest besproken worden en de structuur van ClF3 hieruit vinden.
# Welke overgangen zijn mogelijk van het Ca+ -ion vanuit zijn elektronische stabielste toestand? Bereken de opsplitsing van de laagste aangeslagen elektronische toestand in een veld van 5T.

===18 juni 2010===
#In a classic study of the application of NMR to the measurement of rotational barriers in molecules. P.M. Nair and J.D. Roberts (j. Am. Chem. Soc. 79, 4565 (1957)) obtained the 40 MHz 19F-NMR spectrum of F2BrCCBrC12. Their spectra are reproduced below. At 193 K. the spectrum shows five resonance peaks. Peaks I and III are separated by 160 Hz, as are IV and V. The ratio of the integrated intensities of peak II to peaks I, III, IV, and V is approximately 10 to 1. At 273 K. the five peaks have. collapsed into one. Explain the spectrum and its change with temperature. At what rate of inter conversion will the spectrum collapse to a single line? Calculate the rotational energy barrier between the rotational isomers on the assumption that it is related to the rate of interconversion between the isomers.
#*[[Bestand:Spectro_2010_1.jpg]]
#De traagheidsmomenten van het lineaire HgBr2 zijn zeer groot dus de O en S takken van de vibrationele Raman spectra tonen weinig rotationele structuur. Berekenen de bindingslengte als je weet dat J correspondeerd met de maximale intensiteit. Afstand tussen O en S takken is 15,2 cm-1
#Een transitie van groot belang in zuurstofgas geeft aanleiding tot de 'Schumann-Runge band' in UV. De golfgetallen van de transities van de grondtoestand naar vibrationele niveaus van de eerst aangeslagen toestand zijn gegeven. Bereken de dissociatie-energie van de hoogste liggend elektronisch niveau. Dezelfde aangeslagen toestand dissocieert naar een O atoom met 1 grondtoestand en 1 aangeslagen atoom met een energie van 190 kJ/mol boven de grondtoestand. Bereken hieruit de dissociatie-energie van de grondtoestand van zuurstofgas.
#Yb3+ heeft een 2F configuratie. Welke toestand zullen door spinorbitaalkoppeling bekomen worden. Deze met de hoogste J-waarde ligt het laagst in energie. Bereken kwantitatief de invloed van een magneetveld met sterkte 1 Tesla. Is de oscillatorstekte groot voor de eerste aangeslagen toestand. (golflengte gegeven)

===15 juni 2009===
#Het rotatiespectrum van H2 (te beschouwen als starre rotator) bekomen door instralen met een laser bij 488 nm, bestaat uit een reeks lijnen bij 496.6 nm, 502.42 nm, 508.21 nm en 513.96 nm. Wat is de bindingsafstand? (1 blz)
#Het proteÃ¯ne hemo-erytrine staat in voor het zuurstoftransport in sommige ongewervelden. Elk proteÃ¯ne molecule heeft twee Fe2+ ionen die samenwerken om Ã©Ã©n molecule O2 te binden. De Fe202 groep van het gexoygeneerde hemo-erytrine is roodgekleurd en heeft een elektronische absorptie bij 500 nm. Het resonantie Raman-spectrum van het geoxygeneerde hemo-erytrine, bekomen met laser-excitatie bij 488 nm heeft een band bij 508.96 nm die toegeschreven wordt aan de O-O stretching van gebonden 1602.
#*Welk voordeel biedt resonantie Raman spectroscopie t.o.v. infrarood absorptie-spectroscopie om de binding van O2 aan hemo-erytrine te bestuderen?
#*Naar welke golfgetal verschuift deze band in het Raman spectrum als 1602 door 1802 vervangen wordt?
#*De fundamentele vibratie golfgetallen van de O-O stretching mode van O2, 02 - (superoxide anion, and O2 2- (peroxide anion) zijn respectievelijk 1555, 1107 and 878 cm-1. Verklaar deze trend in het licht van de elektronische structuur van O2, 02 - and O2 2-.
#*Welke van de volgende species Fe22+O2; Fe2+Fe3+02- of Fe23+022- beschrijft het best de Fe2O2 hemo-erytrine, rekening met de resonantie Ramanband bij 844 cm-1 en de data in vraag c? Verklaar uw antwoord.
#*Het resonantiespectrum van hemo-erytrine met 16O18O heeft 2 banden die kunnen toegeschreven worden aan de O-O stretching mode van gebondenzuurstof. Met welk van de structuren die u hieronder ziet is dit compatibel en waarom? Het is mogelijk dat meer dan Ã©Ã©n structuur mogelijk is. [[Media:Fe2O2complex.JPG]]
#Voor een continu opgenomen NMR spectrum (geen Fourriettransform NMR) stelt men cast dat bij toename van B1 de intensiteit van een lijn bij het maximum toeneemt en daarna opnieuw afneemt. Hoe kun je dit verklaren (je mag dit zowel op kwalitatieve als op meer kwantitatieve wijze doen)?.
#Wat gebeurt voor Al+ met de laagste toegelaten overgang in een magneetveld met sterkte B? Werk kwantitatief uit.

===12 juni 2009===
====Groep 1====
# Twee He atomen (4 a.u.) vormen een complex bij 1 mK. Onderlinge afstand is 2,97 Ã…. De nulpuntsenergie bedraagt 2,0 *10-26 J, de bindingsenergie is 1,51 *10-23 J.
#* Wat zijn de vibratiefrequentie (cm-1), krachtconstante, en de anharmonisiteitsconstante?
#* Hoeveel vibratieniveaus zitten in de put?
#* Bereken de rotatieconstante.
#* Bereken zo nauwkeurig mogelijk de eerste 3 rotatieniveaus.
#* Hoe ziet het fluorescentiespectrum eruit?
# De longitudinale relaxatietijd van benzeen (Ï„c = 10-10 s) neemt toe wanneer de temperatuur toeneemt terwijl dat van een oligonucleotide een groot molecule (Ï„c = 10-6 s) afneemt. Ï„c neemt toe naarmate de temperatuur stijgt. Wat gebeurt er met de transversale relaxatietijd van de beide moleculen wanneer de temperatuur stijgt?
# Welke overgangen zijn mogelijk van het Ca+ -ion vanuit zijn elektronische stabielste toestand? Bereken de opsplitsing van de laagste aangeslagen elektronische toestand in een veld van 5T.

====Groep 2====
# Het absorptiespectrum van CdSe kwantum dot heeft een maximum bij 460 nm met een molaire extinctiecoÃ«fficiÃ«nt van 49000 cm^-1 M^-1 in een midden met een brekingsindex gelijk aan 7. De breedte van de absorptieband bedraagt 400 cm^-1.
#* Bereken de oscillatorsterkte.
#* Bereken de EinsteincoÃ«fficiÃ«nt voor spontane emissie voor de emissie bij 485 nm.
#*Bereken het transitiedipool.
# De golflengte van het ingestraalde licht bedraagt 488 nm in een Raman spectrometer. Wat is de golflengte van de eerste lijn van de Stokescomponent van het rotatie Ramanspectrum van 14N2? De bindingslengte bedraagt 0.109 nm
# Welk van de onderstaande vibraties van de acetyleen zijn IR-actief? Welk zijn Ramanactief? Hoeveel normale vibratiewijzen zijn hier mogelijk?
# Wat gebeurt voor waterstof met de overgang van 2D3/2 naar 2F5/2 in een magneetveld?

Polymer Materials

2020-01-23T15:44:18Z

Lien Lemmens: /* 23 januari 2020 */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
==Vakinformatie==
Het vak wordt gegeven door Prof. Erik Nies. Het is een erg vriendelijke man, ook tijdens het mondeling. De eerste twee vragen zijn open boek (maak je oefeningen dus allemaal) en eentje ervan verdedig je mondeling. De laatste twee vragen zijn gesloten boek.

==Examenvragen==

===22 januari 2020===

#Vraag 1: Pagina 1 van voorbeeld examenvragen
#Vraag 2 (mondeling): Rechthoekig rubber wordt beladen met een massa. T daalt van +50°C tot -50°c met 1°C/min en er is nog een tabel met een heel aantal gegevens beschikbaar.
#* Bereken de lengte van het rubber bij 50°C (gewoon extension ratio berekenen, alle gegevens voor de formule zijn gegeven)
#* Maak een plot van lengte ifv temperatuur en neem je bekomen lengte uit bovenstaande vraag mee (dezelfde vgl oplossen maar dan voor andere temperaturen en je bekomt een dalende rechte vanaf glastransitietemperatuur want vanaf daar is de formule geldig)
#* Verklaar je observatie (elasticiteit is door entropie bepaald, geef analogie met veerconstante)
#Gesloten boek: Pagina 2 van voorbeeld examenvragen

===13 januari 2020===
#Vraag 1 van voorbeeldexamen (open boek)
#Vraag met grafiek Young's modulus van voorbeeldexamen (open boek, mondeling)
#Verschil copolymerisatie Ziegler-Natta vs metalloceen van voorbeeldexamen (gesloten boek)
#Formule kracht elasticiteit, entropieveer van pagina 4 voorbeeldexamen (gesloten boek)
#Tabel met info UHMWPE. Waarvoor staat UHMWPE? Wat is er typisch aan deze graad? Afleiden densiteit van coiled coil, welke assumpties maak je bij deze afleiding? Uitrekenen densiteit. Is (een specifieke naam van polymeer) PE in de coiled coil conformatie?

===14 januari 2019===

#vraag 1: pagina 1 van voorbeeld examenvragen
#vraag 2 (mondeling): Rechthoekig rubber wordt beladen met een massa. T daalt van +50°C tot -50°c met 1°C/min en er is nog een tabel met een heel aantal gegevens beschikbaar.
#* Bereken de lengte van het rubber bij 50°C (gewoon extension ratio berekenen, alle gegevens voor de formule zijn gegeven)
#* Maak een plot van lengte ifv temperatuur en neem je bekomen lengte uit bovenstaande vraag mee (dezelfde vgl oplossen maar dan voor andere temperaturen en je bekomt een dalende rechte vanaf glastransitietemperatuur want vanaf daar is de formule geldig)
#* Verklaar je observatie (elasticiteit is door entropie bepaald, geef analogie met veerconstante)
#Gesloten boek: pagina 2 van voorbeeld examenvragen

===16 januari 2018===
#Hoe polymeriseert methylvinylether? (open boek)
#Oefening elongatie nylon 66 vezel in centrifuge experiment (open boek, mondeling)
#*welke verband tussen stress en strain
#*Bereken stress en strain
#*Bereken diameter draad
#*Uitrekken bij andere T (onder Tg)
#Vanalles over newtioniaanse viscositeit (def., te zien in shear thinning, verband met molaire massa)
#Wat zijn thermoplastische elastomeren
#Experiment met stelling (van voorbeeld examen blijkbaar)
#*Klopt stelling
#*Bewijs je redenering
#*Geef alle variabelen en hun eenheden gebruikt in bewijs

===15 januari 2018===
#Polymerisatie van acrylonitril (radicaal, kationisch, anionisch) (open boek)
#Oefening van rubber (analoog aan laatste (set 5, ex 2) oefeningen, rubber wordt uitgerokken door een kracht, dit wordt gevolg bij temperaturen van 50 °C tot -50 °C, bespreek plot) (open boek, mondeling)
#Leg het verschil uit tussen
#*Performance & property
#*Entanglements & cross-links
#Extruder
#*Geef vergelijk volumetrische flow
#*Leg alle symbolen uit en geef de eenheden
#*Een mould wordt aan een extruder gezet voor een rod-shaped object te maken,teken dit, geef werkings punt (Qextr=Qdie)

Polymer Materials

2020-01-23T15:43:00Z

Lien Lemmens: /* Examenvragen */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
==Vakinformatie==
Het vak wordt gegeven door Prof. Erik Nies. Het is een erg vriendelijke man, ook tijdens het mondeling. De eerste twee vragen zijn open boek (maak je oefeningen dus allemaal) en eentje ervan verdedig je mondeling. De laatste twee vragen zijn gesloten boek.

==Examenvragen==

===23 januari 2020===

#Vraag 1: Pagina 1 van voorbeeld examenvragen
#Vraag 2 (mondeling): Rechthoekig rubber wordt beladen met een massa. T daalt van +50°C tot -50°c met 1°C/min en er is nog een tabel met een heel aantal gegevens beschikbaar.
#* Bereken de lengte van het rubber bij 50°C (gewoon extension ratio berekenen, alle gegevens voor de formule zijn gegeven)
#* Maak een plot van lengte ifv temperatuur en neem je bekomen lengte uit bovenstaande vraag mee (dezelfde vgl oplossen maar dan voor andere temperaturen en je bekomt een dalende rechte vanaf glastransitietemperatuur want vanaf daar is de formule geldig)
#* Verklaar je observatie (elasticiteit is door entropie bepaald, geef analogie met veerconstante)
#Gesloten boek: Pagina 2 van voorbeeld examenvragen

===13 januari 2020===
#Vraag 1 van voorbeeldexamen (open boek)
#Vraag met grafiek Young's modulus van voorbeeldexamen (open boek, mondeling)
#Verschil copolymerisatie Ziegler-Natta vs metalloceen van voorbeeldexamen (gesloten boek)
#Formule kracht elasticiteit, entropieveer van pagina 4 voorbeeldexamen (gesloten boek)
#Tabel met info UHMWPE. Waarvoor staat UHMWPE? Wat is er typisch aan deze graad? Afleiden densiteit van coiled coil, welke assumpties maak je bij deze afleiding? Uitrekenen densiteit. Is (een specifieke naam van polymeer) PE in de coiled coil conformatie?

===14 januari 2019===

#vraag 1: pagina 1 van voorbeeld examenvragen
#vraag 2 (mondeling): Rechthoekig rubber wordt beladen met een massa. T daalt van +50°C tot -50°c met 1°C/min en er is nog een tabel met een heel aantal gegevens beschikbaar.
#* Bereken de lengte van het rubber bij 50°C (gewoon extension ratio berekenen, alle gegevens voor de formule zijn gegeven)
#* Maak een plot van lengte ifv temperatuur en neem je bekomen lengte uit bovenstaande vraag mee (dezelfde vgl oplossen maar dan voor andere temperaturen en je bekomt een dalende rechte vanaf glastransitietemperatuur want vanaf daar is de formule geldig)
#* Verklaar je observatie (elasticiteit is door entropie bepaald, geef analogie met veerconstante)
#Gesloten boek: pagina 2 van voorbeeld examenvragen

===16 januari 2018===
#Hoe polymeriseert methylvinylether? (open boek)
#Oefening elongatie nylon 66 vezel in centrifuge experiment (open boek, mondeling)
#*welke verband tussen stress en strain
#*Bereken stress en strain
#*Bereken diameter draad
#*Uitrekken bij andere T (onder Tg)
#Vanalles over newtioniaanse viscositeit (def., te zien in shear thinning, verband met molaire massa)
#Wat zijn thermoplastische elastomeren
#Experiment met stelling (van voorbeeld examen blijkbaar)
#*Klopt stelling
#*Bewijs je redenering
#*Geef alle variabelen en hun eenheden gebruikt in bewijs

===15 januari 2018===
#Polymerisatie van acrylonitril (radicaal, kationisch, anionisch) (open boek)
#Oefening van rubber (analoog aan laatste (set 5, ex 2) oefeningen, rubber wordt uitgerokken door een kracht, dit wordt gevolg bij temperaturen van 50 °C tot -50 °C, bespreek plot) (open boek, mondeling)
#Leg het verschil uit tussen
#*Performance & property
#*Entanglements & cross-links
#Extruder
#*Geef vergelijk volumetrische flow
#*Leg alle symbolen uit en geef de eenheden
#*Een mould wordt aan een extruder gezet voor een rod-shaped object te maken,teken dit, geef werkings punt (Qextr=Qdie)

Computationele Chemie

2020-01-14T15:48:16Z

Lien Lemmens: /* Examenvragen */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
Een van de weinige vakken binnen de opleiding Chemie dat gedoceerd wordt door een vrouwelijke prof. Het zwaarste vak van de 3e bachelor in de eerste semester. Naast het mondelinge examen bij prof Pierloot zijn er computerpractica. Hierover moeten verslagen gemaakt worden en op het einde van het semester een computerexamen afgelegd worden.

==Examenvragen==
===13 januari 2020 NM===
#
#Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie dezelfde functie als uit de cursus
#
#Vertrek van de exacte oplossing van de Schrödingervgl van het He+ ion om een benaderende oplossing te berekenen voor de grondtoestand van het He atoom. Werk een manier uit om deze benadering te verbeteren door gebruik te maken van het variatietheorema. Kan je op die manier een exacte uitkomst bekomen? Leg uit waarom (niet)/ hoe.
#
#a) Hoe bereken je de elektronendensiteit vertrekkende van de (exacte) elektronische toestandsfunctie van een molecule? b) Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===13 januari 2020 VM===
#
#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator Â en bewijs dat (a) eigenwaarden van Â altijd reëel zijn; (b) de eigenfuncties van Â steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef aan welke gevolgen dit heeft voor de nauwkeurigheid van de RHF beschrijving van covalente bindingen. Beschrijf in detail welke (minimale) verbetering van de RHF golffunctie van H2 nodig is om een kwalitatief correcte dissociatiecurve te bekomen.
#
#a) Geef en bespreek de algemene uitdrukking van het Pauli principe. Maak hierbij gebruik van permutatie-operatoren. b) Bewijs dat (binnen de orbitaalbenadering) omwille van dit principe de maximale elektronische bezetting van een ruimtelijk orbitaal twee is.

===22 januari 2019 VM===
#
#Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie dezelfde functie als uit de cursus
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
#
#*Geef een uitdrukking voor de HF orbitaalenergie
#*Is som van de individuele oribitaalenergieën gelijk aan de totale HF energie? Indien niet, waar ligt dit aan?
#*Over de ionisatiepotentiaal en hoe die bepaalt werd en hoe da verbeterd kon worden

=== 14 januari 2019 VM===
#
#*Bespreek idempotente operatoren, compatibele grootheden, hermetische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
#Wat is Mulliken populatie-analyse en voor wat dient het? Leid de formules af + wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening (gesloten schil molecule)?

===25 januari 2018===
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===NM 23 januari 2018===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden en (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
#Vertrek van de exacte oplossing van de Schrödingervgl van het He+ ion om een benaderende oplossing te berekenen voor de grondtoestand van het He atoom. Werk een manier uit om deze benadering te verbeteren door gebruik te maken van het variatietheorema. Kan je op die manier een exacte uitkomst bekomen? Leg uit waarom (niet)/ hoe.
#
#*Geef de uitdrukking van de Hartree-Fock orbitaalenergie ε_HF en bespreek de betekenis van de verschillende termen in deze uitdrukking.
#*Komt de som van de HF energieën van alle bezette orbitalen van een molecule overeen met de totale HF energie E_HF? Indien niet, waarin verschillen beide grootheden?
#*Leg uit op welke manier de orbitaalenergie gebruikt kan worden als een benaderende waarde voor de moleculaire ionisatie-energie. Wat houdt deze benadering in en hoe kan de berekening van de ionisatie-potentiaal verder verbeterd worden?

===VM 23 januari 2018===
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Phi^b = N(1sA + 1sB) en Phi* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF-type golffunctie. Geef aan welke gevolgen dit heeft voor de nauwkeurigheid van de RHF golfvergelijking (?) van covalente bindingen. Beschrijf in detail welke (minimale) voorbetering van de RHF golffunctie van H2 nodig is om een kwalitatief correcte dissociatiecurve te bekomen.
#Wat is Mulliken populatie-analyse en voor wat dient het? Leid de formules af + wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening (gesloten schil molecule)?

=== 19 januari 2018===
#Voorwaarden van een gerade/ ungerade systeem uitleggen en wanneer het kan voorkomen
#Vertrek van de exacte oplossing van de Schrödingervgl van het He+ ion om een benaderende oplossing te berekenen voor de grondtoestand van het He atoom. Werk een manier uit om deze benadering te verbeteren door gebruik te maken van het variatietheorema. Kan je op die manier een exacte uitkomst bekomen? Leg uit waarom (niet)/ hoe.
#
#*Hoe bereken je de electrondensiteit vertrekkende van de (exacte) elektronische toestandsfunctie van ene molecule? hoe hierbij ook rekening met de spin van de elektronen.
#*Hoe kan je bovenstaande uitdrukking herschrijven voor de Hartree-Fock golffunctie van een gesloten-schil molecule?
#*Hoe bereken je de moleculaire elektrostatische potentiaal MEP van een molecule uitgaande van de densiteit?

=== 26 januari 2017 (NM) ===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden en (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingervergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:functies voor (n=4, l=2 en ml = +/-2)
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

=== 24 januarri 2017 ===
# Voorwaarden uitleggen voor wanneer een systeem geraden of ungeraden kan zijn.
# Uitleggen waarom UHF afwijkingen geeft bij de dissociatie van H2 en het covalente karakter van bindingen. Uiteggen hoe dit kan verbeterd worden ( in detail zoals H IV: p28-30)
# Afleiden van de totale elektronische energie na het in voeren van Kohn & Sham orbitalen in DFT.

=== 20 januari 2017 (NM)===
#
#* Geef en bewijs het variatietheorema
#* Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#* Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode beanderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===22 januari 2016 (VM)===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden, (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2(AB+BA) hermitisch is als A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
# Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'.
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#
#* Hoe bereken je de elektronendensiteit vertrekkende van de elektronische toestandfunctie van een molecule? Hou hierbij ook rekening met de spin van de elektronen.
#* Hoe bereken je de moleculaire elektrostatische potentiaal MEP van ee nmolecule uitgaande van de densiteit?
#* Leg uit hoe je een MSEP (molecular surface electrostatic potential) zou berekenen.

===19 januari 2016 (VM)===
#
#* Wat zijn compatiebele grootheden? Wat zijn de voorwaarden?
#* Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs dit met de voorwaarden die je in a) gesteld hebt.
# Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Leg uit hoe je dit kan verbeteren (in detail).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculair dipoolmoment berekend kan worden met
#* elektronische toestandsfunctie
#* elektrondensiteit

===15 januari 2016 (VM)===
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horenden bij de aangeslagen configuratie van een twee-elektronensysteem en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) de Slater determinanten.
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===23 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===22 januari 2015===
# Bespreek Rayleigh-Schrödinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?

===20 januari 2015 VM===
# Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
# Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===16 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
# Geef grondig het Pauliprincipe en toon aan dat de golffunctie van het He atoom geschreven moet worden als een determinant, en geef deze determinant.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven.
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===18 augustus 2014===
# Bewijs dat Pz een lineaire en hermitische operator is.
# Geef grondig het Pauliprincipe en voor een He atoom gebruik makend van de orbitaalbenadering dat de golffunctie geschreven kan worden in een determinant, en geef deze determinant.
# Leg uit Rayleigh perturbatie theorie en situeer MP2 hierin.

===24 januari 2014===
# Definieer
#*orbitaal en orbitaalbenadering
#*configuratie: open- en gesloten-schil-configuratie
#*slaterdeterminanten
#*toestand en toestandsfunctie; maak gebruik van een voorbeeld en leg het verband/preciseer het verschil tussen de verschillende begrippen
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===23 januari 2014===
# geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen:
#* Idempotente operatoren
#* Compatibele grootheden
#* Hermitische operatoren
# Geef en bespreek het Pauli principe (algemeen) en toon aan dat omwille van dit principe de maximale bezetting ven de ruimtelijke orbitalen 2 is, en die van de spin orbitalen 1.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven (uit hoofdstuk 4 naar 't schijnt!)
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===21 januari 2014===
# Bewijs compatiebele grootheden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie.
#* Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert.
#*Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule.
#* Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse.
#* Wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan?
#* Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?
===17 januari 2014===
#Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
#Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe:
#Bespreek de mogelijke golffuncties en dat die aanleiding geven tot de constructie van een Slater determinant/ combinatie van Slater determinanten
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (l², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing) (zie 24 januari 2012)

=== 25 januari 2013 ===
#Geef en bespreek het Pauli-principe. Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Definitie van elektroncorrelatie. Wat is de correlatie-energie? Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven. Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.

=== 22 januari 2013===

#Leid de uitdrukking af van de totale (elektronische) grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesugereerd door Kohn & Sham
#Geef de definitie van "size consistency". Waarom is de CISD-methode niet size-consistent?
#
#*Wat zijn compatiebele grootheden?
#*Toon aan dat twee meetbare grootheden compatiebel zijn als de corresponderende kwantummechanische operatoren commuteren.
#*Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs (i) en (ii) door de commutatierelatie tussen de bijhorende operatoren uit te werken.

===Augustus 2012===

#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*eigenwaarden van A altijd reël zijn
#*de eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Bespreek Rayleigh-Schrödinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
#Leg uit waarom de dissociatie van H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF-type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze een steeds te hoge en de andere steeds een te lage bindingsenergie oplevert? Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van bindingsenergie, verbeterd worden?

===28 januari 2011 NM===
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
# Bewijs compatiebele grootheden.

===24 januari 2012 VM===
#
#*Geef en bespreek het Pauli-principe
#*Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Leid de uitdrukking af voor de totale (elektronische) grondtoestandsenergie binnen DFT, na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (l², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===22 januari 2012===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfunctie van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
#Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een éé-elektron atoom met kernlading Z:
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#*Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#*Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#*Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#*Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#*Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===24 januari 2011 nm===
# Maak gebruik van de LCAO-MO benadering en het variatietheorema om de golffunctie en bijhorende energie te berekenen van de grondtoestand van het H2+-ion bij een H-H afstand van 2,2 a.u. Basisfuncties zijn de (genormaliseerde) 1sA en 1sB orbitalen op beide H atomen. De waarde van de verschillende integralen tussen beide functies bij de gegeven H-H afstand bedragen: S(AB)= 0,533 ; H(AA)= -0,937 a.u. ; H(AB)= -0,621 a.u.
#
#* Geef en bespreek het Pauli-principe
#* Hoe wordt dit principe gebruikt voor de constructie van een golffunctie binnnen de orbitaalbenadering.
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MOSCF berekening (leid de formules af)

===24 januari 2011 vm===
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
# Leidt de uitdrukking af van de totale elektronische grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===22 januari 2010 nm===
#Niet compatiebele grootheden, bewijzen dat impuls en plaats niet compatiebel zijn, onzekerheidsprincipe Heisenberg geven en bewijzen met gegeven formule (uit cursus)
#H2+-ion, gegeven dat bindend orbitaal= N(sA+sB) en antibindend= N'(sA-sB). Normalisatiefactoren berekenen en met de waarschijnlijkheidsdichtheid aantonen dat het ene bindend is en het andere antibindend.
#Vanalles over geometrie-optimalisatie en frequentie-analyse:

===22 januari 2010 vm===
#De golffunctie van waterstof gekregen. Bereken hoogst waarschijnlijke waarde van r en de gemiddelde waarde van r
#
#* Variatietheorema geven en bewijzen en aantonen hoe dat da in de densiteitsfunctionaaltheorie ook blijft gelden
#* Het eerste Hohenberg-Kohn theorema geven en bewijzen
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden

===18 januari 2010 nm===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade en ungerade
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het Pauli-principe (grondig en algemeen) en gebruik dit principe bij de constructie van de golffunctie voor de grondtoestand van he He atoom(binnen de orbitaalbenadering)

===18 januari 2010 vm===
#Bewijs compatiebele grootheden
#Geef de verschillende aangeslagen toestanden van een twee-elektronsysteem. Geef de slaterdeterminanten rekening houdend met het Pauliprincipe
#Tekenopdracht van n=4 l=2 en ml=+/-2 (zie oude examenvragen)

===augustus 2009===
#Wat zijn incompatiebele grootheden? Toon aan dat positie en snelheid incompatiebel zijn. Geef en bewijs de Heisenberg onzekerheidsrelatie. Maak hierbij gebruik van de volgende vergelijking, geldend voor twee incompatiebele grootheden A en B: deltaA * deltaB >= 1/2 |<psi|[A, B]|psi>|
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB).
* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi•b een binden MO en phi•* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===23 januari 2009===
#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*Eigenwaarden van A altijd reel zijn
#*De eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden?
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema
#*Geef en bewijs het eerste Hohenberg-Kohn theorema

===12 januari 2009===
#Bespreek gerade/ungerade , afleiding en zeggen wat essentieel is.
#3 begrippen bespreken en met elkaar in verband brengen: orbitaal / open en gesloten schil / toestand en toestandsfunctie
#Orbitalen tekenen(letterlijk zoals ook op toledo staat)

===10 januari 2009===
#Commutatieregels H, L², Lx, Ly, Lz van meer-elektronatomen afleiden en bespreken wat ge daar mee kunt
#Perturbatietheorie geven & MP2 daar in mengen
#Frequentie-analyse
#*A) frequentie-analyse op een stationair punt bespreken en de Hessiaan er in gebruiken
#*B) 3 eigenschappen bespreken van het molecule in een bepaalde geometrie die je met een frequentie analyse kan berekenen/bespreken