c)
Exercice 5.2 Comment la spectroscopie infrarouge pourrait-elle différencier les
isomères de constitution suivants ?
5.4.2 Facteurs in?uant sur le nombre d’onde d’absorption
La loi de Hooke, présentée dans l’équation 5.5, démontre que plusieurs facteurs
inuent sur le nombre d’onde d’absorption des liaisons des différents groupements
fonctionnels, notamment la force de la liaison (inuencée, entre autres, par les attractions intermoléculaires et la résonance) et la masse des atomes.
(équation 5.5)
où
n = nombre d’onde de la vibration (m
21
) ;
c = vitesse de la lumière dans le vide (m/s) ;
f = constante de force de liaison (N/m ou 10
3 g/s
2
) ;
m x et m y = masse (g) des atomes x et y formant la liaison.
Selon la loi de Hooke, plus la liaison est forte et plus la masse des atomes est petite,
plus le nombre d’onde de la vibration est élevé. Par conséquent, une liaison triple, plus
forte qu’une liaison double, présente un nombre d’onde d’absorption plus élevé (CqC :
2260-2100 cm
−1
) qu’une liaison double (CPC : 1680-1620 cm
−1
), qui elle-même a un
nombre d’onde supérieur à celui d’une liaison simple (COC : environ 1200 cm
−1
).
Exemple 5.1
Calculez la valeur approximative du nombre d’onde de vibration n , en cm
−1
, pour
une liaison COH d’un composé aromatique. Pour cette liaison, considérez une
constante de force f de 500 N/m.
Solution
Le calcul se fait en appliquant la loi de Hooke présentée dans l’équation 5.5.
Il faut d’abord commencer par le calcul de la masse de chaque atome impliqué :
masse d’un atome = masse molaire de l’atome nombre d’Avogadro
masse d’un atome de C = 12,011 g/mol 6,022 × 10
23 atomes/mol = 1,995 × 10
−23 g/atome
masse d’un atome de H = 1,008 g/mol 6,022 × 10
23 atomes/mol = 1,674 × 10
−24 g/atome
5.4 Spectroscopie infrarouge
237
Exercice 5.2 Comment la spectroscopie infrarouge pourrait-elle différencier les
isomères de constitution suivants ?
5.4.2 Facteurs in?uant sur le nombre d’onde d’absorption
La loi de Hooke, présentée dans l’équation 5.5, démontre que plusieurs facteurs
inuent sur le nombre d’onde d’absorption des liaisons des différents groupements
fonctionnels, notamment la force de la liaison (inuencée, entre autres, par les attractions intermoléculaires et la résonance) et la masse des atomes.
(équation 5.5)
où
n = nombre d’onde de la vibration (m
21
) ;
c = vitesse de la lumière dans le vide (m/s) ;
f = constante de force de liaison (N/m ou 10
3 g/s
2
) ;
m x et m y = masse (g) des atomes x et y formant la liaison.
Selon la loi de Hooke, plus la liaison est forte et plus la masse des atomes est petite,
plus le nombre d’onde de la vibration est élevé. Par conséquent, une liaison triple, plus
forte qu’une liaison double, présente un nombre d’onde d’absorption plus élevé (CqC :
2260-2100 cm
−1
) qu’une liaison double (CPC : 1680-1620 cm
−1
), qui elle-même a un
nombre d’onde supérieur à celui d’une liaison simple (COC : environ 1200 cm
−1
).
Exemple 5.1
Calculez la valeur approximative du nombre d’onde de vibration n , en cm
−1
, pour
une liaison COH d’un composé aromatique. Pour cette liaison, considérez une
constante de force f de 500 N/m.
Solution
Le calcul se fait en appliquant la loi de Hooke présentée dans l’équation 5.5.
Il faut d’abord commencer par le calcul de la masse de chaque atome impliqué :
masse d’un atome = masse molaire de l’atome nombre d’Avogadro
masse d’un atome de C = 12,011 g/mol 6,022 × 10
23 atomes/mol = 1,995 × 10
−23 g/atome
masse d’un atome de H = 1,008 g/mol 6,022 × 10
23 atomes/mol = 1,674 × 10
−24 g/atome
5.4 Spectroscopie infrarouge
237