5.10 Certaines molécules inorganiques gurent dans une multitude de réactions en chimie organique. Parmi les
molécules suivantes, lesquelles présentent des bandes d’absorption signicatives dans un spectre infrarouge ?
Expliquez votre réponse.
H 2
HCl
NH 3
HI
Cl 2
Br 2
5.11 Le cyanure d’hydrogène (HOCqN) est un gaz incolore, extrêmement toxique, qui se dissout dans l’eau pour former l’acide
cyanhydrique. Celui-ci est l’une des composantes toxiques de la
fumée de cigarette.
Expliquez ce qui se passe sur le plan moléculaire lorsqu’une
molécule de cyanure d’hydrogène absorbe une radiation
infrarouge. Dessinez trois vibrations possibles.
5.12 Les gaz à effet de serre (GES) sont des molécules gazeuses présentes dans
l’atmosphère et qui ont la propriété d’absorber les rayons infrarouges
émis par la surface terrestre.
Les deux principaux GES sont le dioxyde de carbone (CO 2 ) et la vapeur
d’eau. Cependant, les deux gaz les plus abondants dans l’atmosphère,
soit l’azote (N 2 ) et l’oxygène (O 2 ), n’ont pas la propriété d’être des GES.
Expliquez brièvement cette afrmation.
5.13 Pour chacune des paires de molécules suivantes, repérez la structure qui
possède le nombre d’onde de vibration n le plus élevé pour les liaisons
spéciques inscrites entre parenthèses. Justiez brièvement vos choix.
EXERCICES SUPPLÉMENTAIRES
Après l’étude de ce chapitre, je devrais être en mesure :
de dénir les trois types de caractérisation (chimique,
physique et spectroscopique) ;
de nommer et de décrire sommairement les techniques modernes de caractérisation (analyse élémentaire, cristallographie, uorescence, spectrométrie de
masse, spectroscopie infrarouge, résonance magnétique nucléaire, spectroscopie ultraviolette et visible) ;
de dénir les principes de base de la spectroscopie ;
d’utiliser l’équation de Planck liant l’énergie d’un photon de lumière à sa fréquence (ou à sa longueur d’onde) ;
de distinguer les différents types de spectroscopies
(résonance magnétique nucléaire, infrarouge, ultraviolette et visible) par leur domaine de fréquences (ou
de longueurs d’onde) et par l’effet du rayonnement
électromagnétique sur les molécules ;
de dénir la spécicité de la spectroscopie infrarouge ;
de décrire sommairement le fonctionnement des différents spectrophotomètres infrarouges (spectrophotomètre classique de dispersion, spectrophotomètre à
transformée de Fourier, ATR-FTIR) ;
de connaître les caractéristiques des principales bandes
d’absorption associées, en spectroscopie infrarouge, à
des modes de vibration d’élongation et de déformation angulaire de liaisons chimiques choisies ;
de déduire les types de liaisons présentes dans une
molécule par l’analyse des bandes d’absorption de son
spectre infrarouge.
VÉRIFICATION DES CONNAISSANCES
244 Chapitre 5 Spectroscopie
molécules suivantes, lesquelles présentent des bandes d’absorption signicatives dans un spectre infrarouge ?
Expliquez votre réponse.
H 2
HCl
NH 3
HI
Cl 2
Br 2
5.11 Le cyanure d’hydrogène (HOCqN) est un gaz incolore, extrêmement toxique, qui se dissout dans l’eau pour former l’acide
cyanhydrique. Celui-ci est l’une des composantes toxiques de la
fumée de cigarette.
Expliquez ce qui se passe sur le plan moléculaire lorsqu’une
molécule de cyanure d’hydrogène absorbe une radiation
infrarouge. Dessinez trois vibrations possibles.
5.12 Les gaz à effet de serre (GES) sont des molécules gazeuses présentes dans
l’atmosphère et qui ont la propriété d’absorber les rayons infrarouges
émis par la surface terrestre.
Les deux principaux GES sont le dioxyde de carbone (CO 2 ) et la vapeur
d’eau. Cependant, les deux gaz les plus abondants dans l’atmosphère,
soit l’azote (N 2 ) et l’oxygène (O 2 ), n’ont pas la propriété d’être des GES.
Expliquez brièvement cette afrmation.
5.13 Pour chacune des paires de molécules suivantes, repérez la structure qui
possède le nombre d’onde de vibration n le plus élevé pour les liaisons
spéciques inscrites entre parenthèses. Justiez brièvement vos choix.
EXERCICES SUPPLÉMENTAIRES
Après l’étude de ce chapitre, je devrais être en mesure :
de dénir les trois types de caractérisation (chimique,
physique et spectroscopique) ;
de nommer et de décrire sommairement les techniques modernes de caractérisation (analyse élémentaire, cristallographie, uorescence, spectrométrie de
masse, spectroscopie infrarouge, résonance magnétique nucléaire, spectroscopie ultraviolette et visible) ;
de dénir les principes de base de la spectroscopie ;
d’utiliser l’équation de Planck liant l’énergie d’un photon de lumière à sa fréquence (ou à sa longueur d’onde) ;
de distinguer les différents types de spectroscopies
(résonance magnétique nucléaire, infrarouge, ultraviolette et visible) par leur domaine de fréquences (ou
de longueurs d’onde) et par l’effet du rayonnement
électromagnétique sur les molécules ;
de dénir la spécicité de la spectroscopie infrarouge ;
de décrire sommairement le fonctionnement des différents spectrophotomètres infrarouges (spectrophotomètre classique de dispersion, spectrophotomètre à
transformée de Fourier, ATR-FTIR) ;
de connaître les caractéristiques des principales bandes
d’absorption associées, en spectroscopie infrarouge, à
des modes de vibration d’élongation et de déformation angulaire de liaisons chimiques choisies ;
de déduire les types de liaisons présentes dans une
molécule par l’analyse des bandes d’absorption de son
spectre infrarouge.
VÉRIFICATION DES CONNAISSANCES
244 Chapitre 5 Spectroscopie