ch 5 analyse spectrale

Spectroscopie UV Visible , rappel de première S :
- Lien entre couleur perçue et longueur d’onde au maximum d’absorption
- Mettre en œuvre un protocole expérimental pour caractériser une espèce
colorée. Exploiter des spectres UV-visible. Notion de référence, le blanc.
- La loi de Beer-Lambert, déterminer la concentration d’une espèce colorée.
Spectroscopie IR
-Identification de liaisons covalentes à l’aide du nombre d’onde correspondant
- Exploiter un spectre IR pour déterminer des groupes caractéristiques à l’aide de
tables de données ou de logiciels.
- Mise en évidence de la liaison hydrogène.
Spectroscopie RMN du proton
-La spectroscopie RMN permet d’identifier les squelettes des espèces analysées.
- Notion de déplacement chimique
- Relier un spectre RMN simple à une molécule organique donnée, à l’aide de
tables de données ou de logiciels.
- Analyser un spectre RMN (nombre de signaux, multiplicité, courbe
d’intégration) en l’argumentant.
- - Extraire et exploiter des informations sur différents types de spectres et sur
leurs utilisations.

Analyse spectrale
La spectroscopie est l'étude de la façon dont la lumière interagit
avec la matière. On utilise la spectroscopie pour déterminer la
structure et les groupes fonctionnels des composés organiques.
Nous allons aborder les spectroscopies :
-UV visible (système conjugués, mesures quantitative)
-IR (présence de groupes fonctionnels)
- RMN du proton (structure)
On parle aussi d’analyse spectrale.
Une étude quantitative est parfois possible (ex : la
spectrophotométrie UV – Visible)
RMN
Action électrons de valence
Liaison atomique
intramoléculaire

Analyse spectrale
1- spectrométrie UV Visible
Principe : les espèces chimiques colorées, (molécules, les ions) absorbent un rayonnement
(énergie) puis le rediffuse dans toutes les directions. Cela correspond à une changement de
niveau d’énergie électronique de l’espèce chimique.
Dans certaines conditions de dilution, la quantité de lumière absorbée est proportionnelle à
la concentration en espèce chimique colorée. La méthode est permet donc une analyse
quantitative.
La longueur d’onde d’absorption maximale peut être considérée comme une
caractéristique de l’espèce chimique. Analyse qualitative.
Proche UV visible

Analyse spectrale
1- spectrométrie UV Visible
Le spectrophotomètre va mesurer la transmittance soit le
pourcentage d’intensité lumineuse que l’échantillon a laissé
passer T = I/Io (sans unité)
L'absorbance mesure la capacité d'un milieu à absorber la
lumière qui le traverse. Il s'agit d'une grandeur sans unité
donnée par la relation :
0
10 10 10
λ
0
II
I
A log log log
I   T
I = intensité lumineuse transmise (après la cuve)
I0 = intensité lumineuse (à une longueur d'onde λ), avant la cuve
A = absorbance (ou densité optique) à une longueur d'onde λ (sans unité)

Analyse spectrale
1- spectrométrie UV Visible
En pratique :
- La loi empirique de Beer-Lambert permet de lier par proportionnalité la concentration de
l’espèce chimique colorée à l’absorbance mesurée par le spectrophotomètre.
- Le fait d’absorber dans le proche UV ou le visible implique la présence d’un certain nombre de
groupes chromophores. Les groupes chromophores sont des groupements d'atomes comportant
une ou plusieurs doubles liaisons conjuguées.
On admet qu’il faut 7 liaisons conjuguées consécutives pour qu’une molécule soit colorée.
Liaisons conjuguées : groupes chromophores, ex :
- Le spectre d’absorption permet de déterminer la couleur de l’espèce chimique, la longueur
d’onde d’absorption maximale peut permettre d’identifier par comparaison une espèce chimique
A =  ℓ c A = absorbance de la solution (sans unité) ;
 = coefficient d’extinction molaire (en L.mol1.cm1) ;
ℓ = épaisseur de la solution traversée (en cm) ;
c = concentration molaire de l’espèce chimique (en mol.L1).