Et eksempel fra STX 2.g
SRO om farvestoffer og mindste kvadraters metode i Kemi A og Matematik A
Se, hvordan en færdig opgave er bygget op. Brug den til at forstå form, struktur og faglige valg.
Om opgaven
Opgaven er skrevet af en elev i STX 2.g i SRO, Kemi A, Matematik A og fylder 17 sider. Navne og andre personoplysninger er fjernet. Brug den til at se, hvordan opgaven er bygget op, og hvilke valg eleven har truffet undervejs. Den kan ikke afleveres som din egen: teksten ligger åbent på nettet og fanges af plagiatkontrollen.
Opgavens overskrifter
- Resumé
- Indledning
- Teori
- Organiske farvestoers kemiske opbygning
- Brilliant Blue FCF
- Spektrofotometri
- Lambert-Beers lov
- Lineær regression og mindste kvadraters metode
- Forsøg og forsøgsresultater
- Analyse
- Diskussion
- Konklusion
- Referencer
- Bilag 1: Materialeliste og forsøgsbeskrivelse
- Bilag 2: Beregning af koncentration
Uddrag fra opgaven
Indledning
Farvestoer spiller en vigtig rolle i både naturen og industrien, hvor de giver planter deres karakteristiske udseende og anvendes til at farve fødevarer, tekstiler og andre produkter. I denne opgave vil jeg bruge kemiske og matematiske metoder til at undersøge, hvordan ukendte koncentrationer af farvestoer kan bestemmes. Helt konkret vil jeg bestemme koncentrationen af farvestoet brilliant blue FCF i en sportsdrik. Først redegøres for organiske farvestoers kemiske opbygning og deres evne til at absorbere lys samt spektrofotometri og Lambert-Beers lov. Efterfølgende redegøres for lineær regression og mindste kvadraters metode.
Derefter beskrives et forsøg, hvor absorbansen af forskellige opløsninger med brilliant blue FCF blev målt. I analysen benyttes forsøgsresultaterne til at opstille en standardkurve, som bruges til at bestemme koncentrationen af brilliant blue FCF i en bestemt sportsdrik. Til sidst diskuteres eventuelle fejlkilder og usikkerheder.
Teori
Organiske farvestoers kemiske opbygning
Et organisk stof har farve, hvis dets struktur gør det i stand til at absorbere dele af det synlige lys (Mygind, Nielsen, & Axelsen, 2022). Stoets farve skyldes det lys, som ikke bliver absorberet, men reekteres. Et stofs farve er derfor komplementærfarven til den farve, som stoet absorberet (Mygind, Nielsen, & Axelsen, 2022). Hvis et stof fx absorberer det blå lys, så er stoet orange.
Et af kendetegnene ved mange organiske farvestoer er, at de indeholder adskillige konjugerede dobbeltbindinger (Mygind, Nielsen, & Axelsen, 2022). At dobbeltbindinger er konjugerede betyder, at der er én enkeltbinding mellem dobbeltbindingerne, dvs. at der skiftevis er en dobbeltbinding og en enkeltbinding. Hvert af C-atomerne har re elektroner i den yderste skal, og de tre elektroner indgår i bindinger til de to nabo C-atomer og et H-atom. Den fjerde elektron fra hvert C-atom er ikke så stærkt bundet til C-atomet, men indgår i en elektronsky, der breder sig ud over alle de konjugerede dobbeltbindinger (Parbo, Nyvad, & Mortensen, 2015). Elektronerne i elektronskyen kaldes delokaliserede, fordi de ikke hører til én binding, men bevæger sig mellem bindingerne (Parbo, Nyvad, & Mortensen, 2015). Når et molekyle optager energi og går fra grundtilstanden med lavest mulig energi til en højere energitilstand, siges det at være exciteret (Parbo, Nyvad, & Mortensen, 2015).
Excitationsenergien er den mængde energi, der kræves for at excitere molekylet. Hvis excitationsenergien svarer til energien i lys med en bestemt bølgelængde, så optager molekylet energien i lyset med denne bølgelængde, dvs. at molekylet absorberer lyset, og det fremstår derfor farvet (Parbo, Nyvad, & Mortensen, 2015).
Uddraget er læst maskinelt fra elevens PDF, så enkelte ord kan stå forkert. Hele opgaven står herunder.