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II. Exploitation de spectres infrarouge (IR)
1. Principe
Les molécules organiques absorbent des radiations UV-visible mais aussi dans le domaine
de l’infrarouge. Chaque atome vibre et ces vibrations correspondent aux
élongations et aux déformations qui dépendent de la nature des liaisons et
donc des groupes caractéristiques présents.
Le spectre IR (voir doc.2) indique la transmittance T (ou intensité lumineuse
transmise) exprimée en pourcentage en fonction du nombre d’onde σ
(wavenumber) qui est l’inverse de la longueur d’onde soit = 1/ avec
exprimée en cm-1 s’étalant en général de 500 à 4000 cm-1.
Les bandes d’absorption associées à chacune des liaisons rencontrées
correspondent à une intensité et un domaine de nombre d’ondes précis (voir doc.1).
2. Présentation du logiciel Specamp
Lancer le logiciel Specamp puis choisir dans le menu Spectroscopie IR et Modes de vibration
2.1. Quels sont les différents types de vibration ?
Choisir dans le menu Spectroscopie IR et Etude par fonction
2.2. Retrouver les bandes d’absorption caractéristiques des liaisons ci-dessus. Préciser les familles dans lesquelles
se rencontrent ces fonctions.
3. Analyse du spectre IR du pentane (document 2)
3.1. Que signifie une transmittance égale à 100 % ? Et une transmittance égale à 0 % ? En déduire pourquoi les
bandes d’absorption pointent vers le bas.
3.2. Rechercher avec le logiciel la valeur des longueurs d’onde (exprimées en µm) des radiations limites utilisées
en spectroscopie IR. Quelle est la particularité de l’axe des abscisses ?
Choisir spectroscopie IR puis Charger un spectre IR, dossier alcane et ouvrir le fichier pentane.jdx
Ainsi, dans le spectre du pentane on reconnaît les bandes d’absorption relatives aux liaisons C–H (σ ≈ 2950 cm-1
et σ ≈ 1460 cm-1). En revanche, celle relative au groupe C–C est inexploitable.
3.3. Pourquoi n’exploite-t-on pas la bande relative à la liaison C–C ?
4. Interprétation
Le doc.3 représente les spectres d’absorption IR du pentan-2-ol
4.1. Repérer les bandes d’absorption relatives aux principales liaisons de la molécule de pentan-2-ol.
4.2. Quelle est l’influence de l’état physique de l’échantillon sur la bande d’absorption attribuée à la
liaison O–H ?
4.3. Quelle interaction, présente en phase condensée mais pas en phase gazeuse, pourrait être à l’origine de ce
phénomène ?
5. Identification d’un composé inconnu
Le doc.4 fournit le spectre de l’une des molécules suivantes :
5.1. Expliquer à quelle molécule correspond ce spectre (donner son nom).
5.2. Conclure quant aux apports de la spectroscopie IR à la structure d’une molécule organique.
6. A vous de jouer ! ! !
Choisir spectroscopie IR puis Attribution de spectre
6.1. Quel est votre taux de réussite pour 10 spectres ?
6.2. Si vous avez trop d’erreurs, choisir spectroscopie IR puis comparaison des spectres IR et afficher un spectre
de 4 familles chimiques différentes. Rechercher les points communs et les différences.