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8/14/2019 Chapitre 2 - Spectroscopie
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Chapitre 2 : Spectroscopie.
Spectroscopies dabsorption :
Les rayonnements lectromagntiques sont de nature selon leur
longueur donde :
Energie :
h : constante de Plank (h= 6,62.1O-34
J.s-1
)
: frquence (Hz ou s-1
)
C : clrit de la lumire en m.s-1
: 1/ nb donde (en gnral en cm-1
)
Consquences : les rayonnements les + nergtiques sont ceux de
courte longueur donde.
Lorsquun compos organique est soumis un rayonnement lec. compos
de pls , il
absorbe lnergie de certaines valeurs de et laisse passer les
autres.
Les absorbs dpendent de la structure de la molcule.
Spectre dun compos : reprsentation graphique de labsorption dun
compos en fonction de
ou de la frquence.
2 spectroscopies dabsorption, suivant le domaine de :
Spectroscopie UV visible
Spectroscopie IR (infrarouge)
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Spectroscopie UV visible :
Principe :
Labsorption des rayonnements UV ou visible par 1 molcule
provoque une transition entre 2 niveaux
dnergie lectronique.
Concerne les e- des liaisons doubles(C=O, C=C,) ou ceux des
doublets non liants(O, N,)
Seul domaine utilisable : 200 400 nmpour lUV.
Allure dun spectre :
On trace A = f() (A tant labsorbance)
avec Io : intensit du rayonnement incident
I : ______________________ transmis
Aspect : bande large (en gnral 1 seule) repre
par la longueur donde de son max dabsorption
max.
Ex : pour propanone max = 280 nm
Interprtation dun spectre :
On met en vidence les insaturations (C=C, C=O) et les doublets
non-liants.
________________ les doubles liaisons conjugues (C=C-C=C-C=C par
exemple)
Lorsqu1 molcule a pls doubles liaisons conjugues max est dplac
vers les valeurs + .
Sil y en a beaucoup alors max appartient au domaine du visible :
le compos est color
(apparition de la couleur complmentaire la radiation
absorbe)
Rq : On ne peut pas dterminer une structure inconnue uniquement
partir du spectre UV.
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Spectroscopie Infrarouge (IR)
Principe :
Labsorption des rayonnements IR par une molcule transition entre
2 niveaux de vibration
molculaire.
2 sortes de vibrations :
Vibration de valence Vibration de dformation
Dplacement des 2 atomes sur laxe de liaison Dplacement des 2
atomes perpendiculairement
laxe de liaison
Chacune de ces vibrations aura lieu une frquence dpendant de la
nature des atomes mis en jeu
et de la multiplicit de la liaison.
Allure dun spectre :
Ordonnes : (T tant inverse de A, donc
T = 100% quand A = 0%)
Abscisses : en cm-1
(nb donde)
4000 > >500 cm-1
Il est compos dun grand nb de pics dirigs
vers le bas, chacun correspondant la vibration
dune liaison particulire.
Interprtation :
1 spectre IR est complexe : la plupart des pics ne pourront tre
identifis (rgion des
empreintes digitales 500 < < 1500 cm-1
)
Grande utilisation de la zone 1500 < < 4000 cm-1
trs utile !
CC 1100 cm-1
C = C 1600 cm-1
2100 cm-1
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Spectroscopie de RMN (Rsonnance Magntique Nuclaire) :
Technique rcente et trs efficace. Uniquement RMN du proton (RMN
^H).
Principe :
On soumet le compos un champ magntique variable. Pour certaines
valeurs de ce champ, un
type de noyau entre en rsonnance. Les H ne rsonnent pas tous en
mme temps car + la densit
lectronique autour du noyau est grande + le champ appliquer pour
entrer en rsonnance sera fort.
Phnomne appel le blindage et son inverse sappelle le
dblindage.
Des protons ayant mme environnement rsonnent en mme temps : ils
sont quivalents.
Allure dun spectre :
On observe des groupes de multiplets :
1 seul pic : singulet
2 pics : doublet
3 pics : triplet
4 : quadruplet
C2H3Cl3
La courbe dintgration indique le nb de H de chaque groupe.
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