Spectres UV – visible et IR

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1 Spectres UV – visible et IR
Chapitre A5 Spectres UV – visible et IR

2 I. Spectroscopie UV - visible
1- Couleurs et solutions La lumière blanche contient toutes les radiations visibles dont les couleurs s'étendent du rouge au violet. - le vert et le magenta sont des couleurs complémentaires car leur superposition donne du blanc ; le bleu et le jaune le rouge et le cyan Réalisons le spectre d'absorption d'une solution de permanganate de potassium : La couleur perçue est la couleur complémentaire de la couleur absorbée. 2- Grandeurs données par le spectrophotomètre. - La transmittance est définie par : I est l’intensité lumineuse,  est le flux lumineux - L’absorbance : définie par : A = - log (T) Elle s'exprime sans unité. Il s'agit d'une échelle logarithmique. Absorbance A 1 2 I0 / I 10 100 I I0 I0 / 10 I0 / 100

3 A =  . l . C 3- Loi de Beer Lambert 4- Chromophores
a. Facteurs influant sur l’absorbance - Le solvant peut absorber partiellement la radiation de longueur d'onde choisie - La longueur d’onde, on se place à l’absorbance maximale pour avoir la plus grande sensibilité du spectrophotomètre - L’épaisseur de solution traversée - Concentration de l'espèce colorée b. Enoncé  le coefficient d'absorption molaire (dépend de la substance, de la longueur d’onde et du solvant), A sans unité A =  . l . C C en mol.L-1 l , épaisseur de la cuve en cm c. Limites de validité  en L. mol-1.cm-1 - la lumière doit être monochromatique - la concentration ne doit pas être trop grande - la solution doit être homogène (pas de précipité, ni de formation de gaz) - le soluté ne doit pas donner lieu à des réactions sous l'effet de la lumière incidente - le soluté ne doit pas donner d'associations variables avec le solvant. 4- Chromophores Un chromophore est un groupement d'atomes comportant une ou plusieurs doubles liaisons, et formant avec le reste de la molécule une séquence de doubles liaisons conjuguées, c'est-à-dire une alternance de doubles et de simples liaisons.

4 II. Rappels de nomenclature en chimie organique

5 1- Les alcanes

6 2- Les alcènes

7 3- Les composés oxygénés

8 3- Les composés oxygénés

9 4- Amines et amides

10 III. La spectroscopie infra rouge
La spectroscopie infrarouge est l’étude de l’absorption des espèces organiques pour des rayonnements de longueurs d’onde comprise entre 800 et 1000 nm 1- Principe Quelque soit l’état physique, les atomes d’une molécule vibrent. Les mouvements de vibration interne peuvent correspondre à une élongation longitudinale ou à une déformation angulaire. Quand un échantillon est soumis à un rayonnement infra rouge (IR) certaines liaisons absorbent de l’énergie pour changer de fréquence de vibration et créer ainsi une bande dans le spectre. 2- Spectres IR Le spectre IR d’une espèce est le tracé de la transmittance T (en %) en fonction du nombre d’onde  = 1/ (en cm-1). Dans un spectre infrarouge on distingue deux zones principales : > > 1400 cm-1 il y a des bandes caractéristiques des liaisons O-H, N-H, C-H, C=O et C=C - 1400> > 500 cm-1 cette zone est plus complexe, propre à un composé donné, on l’appelle souvent « empreinte digitale » 3- Mise en évidence de la liaison Hydrogène L’allure d’un spectre est modifiée par la présence de liaisons hydrogènes entre les molécules, lorsque la solution devient plus concentrée, les liaisons hydrogène peuvent se former et modifier le spectre, la bande devient plus large et se décale vers des  plus petits.