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Chapitre 4 • Méthodes spectroscopiques d’analyse des structures
l’apparition d’un composé en fonction du temps au cours d’une réaction). En effet l’absorbance étant proportionnelle à la concentration il
est aisé en se plaçant à une longueur d’onde fixe de suivre son évolution en fonction du temps au cours d’une réaction même avec de très
faibles concentrations en réactifs.
4.3 LA SPECTROSCOPIE INFRAROUGE (IR)
a) Principe
L’énergie infrarouge (produite, par exemple, par un filament incandescent) se situe pour les spectres utilisés habituellement par les organiciens entre 20 µm et 2,5 µm ou en mesurant en nombre d’onde
entre 500 cm –1 et 4 000 cm –1 ce qui correspond à des énergies situées
autour de 30 kJ·mol –1 . Une telle énergie ne sera pas suffisante pour
permettre une transition électronique comme en spectroscopie UVvisible, mais un balayage entre ces longueurs d’onde va agir sur la
vibration et la rotation des molécules.
Les molécules ne sont pas rigides et les atomes qui les composent
peuvent vibrer les uns par rapport aux autres en constituant des vibrateurs. L’image classique est un ressort qui relie les atomes A et B de
masse respective m A et m B d’une molécule A–B. Si on appelle k la
constante de rappel de ce « ressort », la fréquence ν est alors donnée
par la loi classique de Hooke démontrée dans les cours de physique
élémentaire :
où M est la masse réduite telle que :
En se souvenant que le nombre d’onde est donné par la formule :
la formule précédente peut également s’écrire :
Au niveau moléculaire, l’énergie de vibration est également quantifiée selon la
relation :
ν ν ν =
1
2π π
k
M
1
M
=
1
1
m A m B
+
ν ν ν =
1
λ λ
=
ν ν
c
ν ν ν =
1
2π πc
k
M
E n = (n+1/2) h ν ν
ν
(n entier)
Chapitre 4 • Méthodes spectroscopiques d’analyse des structures
l’apparition d’un composé en fonction du temps au cours d’une réaction). En effet l’absorbance étant proportionnelle à la concentration il
est aisé en se plaçant à une longueur d’onde fixe de suivre son évolution en fonction du temps au cours d’une réaction même avec de très
faibles concentrations en réactifs.
4.3 LA SPECTROSCOPIE INFRAROUGE (IR)
a) Principe
L’énergie infrarouge (produite, par exemple, par un filament incandescent) se situe pour les spectres utilisés habituellement par les organiciens entre 20 µm et 2,5 µm ou en mesurant en nombre d’onde
entre 500 cm –1 et 4 000 cm –1 ce qui correspond à des énergies situées
autour de 30 kJ·mol –1 . Une telle énergie ne sera pas suffisante pour
permettre une transition électronique comme en spectroscopie UVvisible, mais un balayage entre ces longueurs d’onde va agir sur la
vibration et la rotation des molécules.
Les molécules ne sont pas rigides et les atomes qui les composent
peuvent vibrer les uns par rapport aux autres en constituant des vibrateurs. L’image classique est un ressort qui relie les atomes A et B de
masse respective m A et m B d’une molécule A–B. Si on appelle k la
constante de rappel de ce « ressort », la fréquence ν est alors donnée
par la loi classique de Hooke démontrée dans les cours de physique
élémentaire :
où M est la masse réduite telle que :
En se souvenant que le nombre d’onde est donné par la formule :
la formule précédente peut également s’écrire :
Au niveau moléculaire, l’énergie de vibration est également quantifiée selon la
relation :
ν ν ν =
1
2π π
k
M
1
M
=
1
1
m A m B
+
ν ν ν =
1
λ λ
=
ν ν
c
ν ν ν =
1
2π πc
k
M
E n = (n+1/2) h ν ν
ν
(n entier)