ì  Chlorophyll  Analysis    &  Extrac/on  

Chlorophyll  a  

Mg2+

Week  2  Experiment  Summary  

ì  Spinach  Extrac/on  ì  Grind  w/  acetone,  add  hexane,  then  water.    Separate  layers  &  

add  MgSO4  to  hexane  layer  

ì  TLC  of  Extract  ì  Developing  Chamber  ì  Rf  Calcula/on  

ì  Absorbance  &  Fluorescence  Measurement  of  Extract  ì  Determina/on  of  [Chlorophyll]  from  A  &  F  data  

Which  of  the  following  is  false?  

A.  Electronega/vity  is  an  atom’s  ability  to  aMract  shared  electrons  to  itself.  

B.  A  bond  dipole  arises  when  a  electronega/vity  difference  exists  between  two  atoms.  

C.  A  significant  bond  dipole  exists  between  C-‐H  in  heptane.  

D.  CCl4  has  a  molecular  dipole.  

Polarity  Continuum  

 

             H-‐H        <          H-‐S        <          H-‐Cl          <            H-‐O              <      H-‐F        <      Na  -‐  F      (2.1)(2.1)      (2.1)(2.5)          (2.1)(3.0)        (2.1)(3.5)        (2.1)(4.0)        (0.9)(4.0)  

δ+   δ-‐   δ+   δ-‐   δ-‐   δ-‐  δ+   δ+   +   -

ΔEN  

Dipole-‐Dipole  Forces  

ì  Defini/on:  

 

ì  Energy  compared  to  a  covalent  bond?      

 

ì  Sketch  the  dipole-‐dipole  force  that  exists  between  two  molecules  of  acetone.  

 

electrosta/c  aMrac/on  between  the  par/ally  posi/ve  &  nega/ve  ends  of  polar  molecules    

Edip-‐dip  =  1  kJ/mol  (~1%  covalent  bond  energy)  

Hydrogen  Bonding  

ì  Defini/on:        

 

ì  Energy  compared  to  a  covalent  bond?    

 

ì  Sketch  the  hydrogen  bonding  force  that  exists  between  two  molecules  of  water.  

 

dipole-‐dipole  forces  for  polar  molecules  with  hydrogen  atoms  bound  to  oxygen,  nitrogen,  or  fluorine  atoms.  

EHbond  =  10  kJ/mol  (~5%  covalent  bond  energy)  

London  Dispersion  Forces  

Also  known  as  (aka):    

 Induced  Dipole  Forces,  van  der  Waals  Forces  

ì  Defini/on  (What  happens?):    ì  Transitory  dipole  forma/on:  random  e-‐  shih  results  in  δ+  &  

δ-‐  ends  of  a  molecule/atom    ì  Disturbing  other  molecules/  atoms  to  form  more  

transitory  dipoles  &  weak  electrosta/c  aMrac/on  

ì  Sketch  the  Dispersion  force  that  exists  between  four  molecules  of  propane.    (You’ll  need  2  steps.)    

Which  of  the  following  is  false?  

A.  Hydrogen  bonding  occurs  between  molecules  containing  C-‐H  bonds.  

B.  Dipole  Dipole  forces  exist  between  water  molecules.  

C.   Dispersion  Forces  exist  between  acetone  molecules.  

D.  Intermolecular  forces  between  nonpolar  molecules  decrease  with  molecular  weight.  

Why  is  Chlorophyll’s  structure  special?    

Tail  

ì  nonpolar  

ì  saturated  

Head  

ì  unsaturated  &  conjugated  

ì  planar  

ì  intermediate  polarity  

What  chemicals  are  in   ?  

ì  Chlorophyll  a  &  b  

ì  Pheophy/n  a  &  b  

ì  Xanthophylls  

Extraction  /  Separatory  Funnels  

ì  How  do  you  use  a  separatory  (sep)  funnel?  

ì  What  is  the  iden/ty  of  the  layers?  

ì  Which  layer  contains  “  ”?  

ì  What  is  MgSO4  used  for?  

Thin  Layer  Chromatography  (TLC)  

ì  What  is  the  TLC  process?  

ì  Developing  Chamber  

ì  Prep  &  Spot  Plate  

ì  Develop  Plate  

ì  Measure  Rf  =  xorigintocpd                                                      xorigintofront  

What  are  the  Rfs  for  A,  B,  &  C?      Does  the  size  of  plate  ma2er?  

3  Classes  of  “Chemicals”  Silica  SiO2  

ì  Phase?  Sta0onary  

ì  Polarity?  

POLAR  Si-‐O-‐H  (silanol)  groups    on  outside  of  silica  par/cles      

Eluent  

ì  Phase?    Mobile  ì  Polarity?  NONPOLAR  to  intermed.  polar    Eluent  use  wrt  polarity?  in  order  of  ñpolarity  

Use  order  of  these  eluents?acetone,  CH3(CH2)4CH3,  CH2Cl2,  CH3CH2OCH2CH3  

Analyte  

ì  Defini/on?  Mixture  of  2  or  more  chemicals  to  be  separated  

ì  Polarity?  

NONPOLAR  to        intermediate  polar  

Explain  your  answer.  

 

How  does  TLC  separate  these  chemicals?  

By  Polarity…  

ì  Is  A  polar,  intermediate  polar,  or  nonpolar?  

ì  Which  chemical  is  the  most  strongly  adsorbed  to  the  silica  plate?    What  can  be  said  about  its  polarity?  

ì  Which  eluent  is  most  likely  responsible  for  the  separa/on  seen  to  the  right:  pure  acetone,  1:1  mix  of  acetone  &  heptane,  pure  heptane?      

A  B  

C  

D  

What  is  [Chlorophyll  a]  in   ?  

ì  Remember:  The  extract  is  a  mix  of  compounds…  the  standard  only  contains  chlorophyll!  

Use  the  data  from  week  1  to  find  [chlorophyll  a]:  

ì  from  Absorbance…    

ì  from  Fluorescence…  

ì  Which  method  is  be2er  to  calculate  concentra=on?  

Beer’s  Law  Eqn:  A  =  εCl  

Calibra0on  Curve  

at  2  λs…    low  &  high