exploitation de spectres ir

CHAPITRE 4 : ANALYSE SPECTRALE
THÈME 1 : ONDES ET MATIÈRE
ACTIVITÉ 3
EXPLOITATION DE SPECTRES IR
A. ANALYSE DE QUELQUES SPECTRES
Le document ci-dessous présente le spectre infrarouge du pentane C5H12 (spectre A).
Les radiations infrarouge exploitées en chimie organique s'étendent de 600cm–1 à 4000cm–1.
1. transmittance de 100 % : toute la lumière est transmise à la longueur d'onde considérée ; l'échantillon n'absorbe pas la
radiation.
transmittance de 0 % : toute la lumière est absorbée.
Les bandes d'absorption correspondent donc à des faibles transmittance : elles correspondent donc à des pics qui pointent
vers le bas sur les spectres IR.
2. D'après le document :
11
34
600cm 4000cm
1 1 1
1,7.10 cm 2,5.10 cm
600 4000
or 1cm = 10–2m :
56
1,7.10 m 2,5.10 m
or 1nm = 10–9m donc 1m = 109nm d'où
43
1,7.10 nm 2,5.10 nm  
Donc  supérieur à 2500nm : le spectre est bien tracé dans le domaine de l'IR.
3. Cf. spectres.
4. Cf. spectres.
En ordonnée figure la transmittance T ou intensité lumineuse transmise par l'échantillon analysé.
Elle est exprimée en pourcentage.
En abscisse est porté le nombre d'ondes , inverse de la longueur d'onde  :
1
 est exprimé généralement en cm–1 et donc  en cm dans cette formule
Spectre infrarouge du
pentane (A)
C–H
alcane

Spectre infrarouge du
pent-1-ène (B)
C–H
alcane
C=C
alcène
C-H
alcène
spectre infrarouge du
pentan-1-ol (C)
C–H
alcane
O–H
alcool
associée
spectre infrarouge du
pentanal (D)
C–H
alcane
C–H
aldéhyde
C=O
aldéhyde

Spectre infrarouge du
pentan-3-one (E)
C–H
alcane
C=O
cétone
spectre infrarouge de
l'acide pentanoïque (F)
C–H
alcane
O–H
acide carboxylique
C=O
acide carboxylique
spectre infrarouge de la
pentan-1-amine (G)
C–H
alcane
N–H
amine primaire
car 2 pics
N–H
amine

B. IDENTIFICATION D'UN COMPOSÉ
1. Bandes présentes dans le spectre IR :
C=C moyenne  1620-1640cm–1
C–H alcène  3100cm–1
C–H forte  2900-3000cm–1
O–H associée alcool  3200-3600cm–1
Absence de la bande C=O vers 1700cm–1
 Y correspond à la molécule M : pent-4-èn-2-ol
2. Les bandes d'absorption associées à chaque type de liaisons (C–H, C=C, C=O, O–H etc.) correspondent à des domaines
de nombre d'ondes  bien définis. En analysant les bandes présentes, le spectre IR renseigne sur les liaisons présentes et
donc sur les groupes caractéristiques de la molécule.
spectre infrarouge du
propanoate d'éthyle (H)
C–H
alcane
C=O
ester
C–O
ester (forte)
seule bande que l'on peut
rechercher dans la zone
d'empreintes digitales
C–H
alcane
N–H
amide (forte)
amide non substituée
car deux pics
C=O
amide
C–H
alcane
O–H
alcool
associé
C–H
alcène
C=C
alcène
spectre infrarouge du
pentanamide (I)