Analyse spectrale au bac : spectres UV-visible et infrarouge IR

Après la nomenclature de chimie organique et les spectres RMN, voyons ce qu’il nous reste à retenir de l’analyse spectrale pour avoir son bac version 2013 quand on est en Terminale S.

Note valables pour toutes les Fiches « capacités exigibles » : les capacités attendues sont en italique et en gras.

Je sais caractériser une espèce colorée.
Je sais exploiter des spectres UV-visible.

Une espèce chimique est colorée en solution parce qu’elle absorbe une certaine bande de longueur d’onde dans le visible :

Ainsi, la solution sera perçue avec la couleur complémentaire de celle qui a été absorbée. Pour faire le lien entre les deux couleurs (couleur absorbée, couleur perçue) on utilise un cercle chromatique :

Ainsi, pour une solution de sulfate de cuivre dont le spectre d’absorption est

Le rouge et l’orange sont absorbés. Par conséquent, la solution sera perçue bleue.

Je sais exploiter un spectre infrarouge (spectre IR) pour déterminer des groupes caractéristiques à l’aide de tables de données ou de logiciels.

Cette fois-ci, le spectre étudié n’est plus dans le visible et pour corser un peu les choses, on ne représente pas l’absorbance en fonction de la longueur d’onde mais la transmittance en fonction du nombre d’onde, généralement exprimé en cm-1. Aïe, et c’est vraiment plus compliqué ? Non pas vraiment en fait, vu ce qui est demandé.

Il s’agit de faire le lien entre, par exemple, le spectre obtenu pour l’éthanol :

et une table qui vous sera donnée, en français, bien sûr…

Donc, ici, nous trouvons une large bande à 3300 cm-1 caractéristique de la liaison O-H, un pic à 3000 cm-1 qui correspond aux liaisons C-H et enfin deux pics autour de 1100 qui correspondent à la liaison C-O cm-1. Tout cela est cohérent avec la formule de l’éthanol : CH3-CH2-OH.

Avec un spectre IR on détermine les fonctions caractéristiques mais on ne sait pas où elles sont. Pour cela, on doit procéder à une étude RMN.

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