Methodes 2

Question 1

L’ultraviolet lointain

Answer 1

Les longeur d’onde sont comprises entre 100 et 200nm
le O2 et CO2 de l’air absorbent les radiations et il faut opérer en atm de N2

Question 2

Le proche Ultraviolet

Answer 2

la longeur d’onde comprises entre 200 et 400 nm
Ici le verre absorbe mais l’air et le quartz sont transparents

Question 3

Le Visible

Answer 3

De 400 à 800 nm
Ici le verree n’absorbe plus et cette zone correspond sensiblement aux radiations détectées par l’oeil humain.

Question 4

Cest quoi la loi de Beer-lambert

Answer 4

C’est une relation donnant la variation de l’intensité lumineuse en fonction de la distance parcourue dans un milieu transparent
Elle dit :
A = LCe

Question 5

La Transmittance

Answer 5

T = I/Io
Avec I : Lumière transmise
Io = Lumière incidente donc à L’entrée

Question 7

Transition sigma vers sigma*

Answer 7

Sous L’UV , un des 2e- de L’OM peut être promu par absorption de la difference d’energie de L’OM liante sigma (etat fondamental ) vers sigma* (etat excite)

Cette liaison etant tres faible il nous faut donc fournir beaucoup d’energie pour brisée cette liaison donc Une LONGEUR D’ONDE BASSE
Cette transition n’est donc pas exploitable en analyse courante
Pour cette Transition le MAx d’absorption se situe vers 130nm(Uv lointain)

Question 8

Transition Pi vers Pi*
Double liaison

Answer 8

Transition Beaucoup plus energetique que sigma vers sigma*
Avec une longeur d’onde max se situant a des longeur d’onde plus grandes

Question 9

Peut’il avoir une transition sigma vers sigma* dans une liaison double ?

Answer 9

OUI si la longeur d’onde irradiation est adéquate

Question 10

Transition Pi vers Pi*
Triple liaison

Answer 10

Ici les maxima d’absorption sont donc comparables a ceux d’une double liaison

Question 11

C’est quoi les electrons n

Answer 11

Ce sont les electrons libres des hetero atomes tels que N,O,X et S
Ils ne forment pas de liaisons, et donc n’a pas d’orbital antilliante associées

Question 12

Quels sont les deux types de transition avec les electrons n

Answer 12

Transition n vers sigma*
Transition n vers pi*

Question 13

Transition n vers sigma*
Un electron n peut passer dans une OM antiliante .

Answer 13

La transition n vers sigma* :
- ça nécessitent des E plus faibles que sigma vers sigma*
- Se produit habituellement à des longeur d’onde de 200nm
- Est observable dans de nombreux composés présentant des hétéroatomes simplement liés

Question 14

Transition n vers sigma*
Un electron n peut passer dans une OM antiliante
Ces transitions sont pour quel type de composes ?

Answer 14

Alcools vers 180nm
Amines vers 220nm
Ethers vers 190nm

Question 15

Transition n vers pi*

Answer 15

• Provoque une absorption de faible intensité
• Se produit habituellement à des longeur d’onde environ 280nm
• C’est d’interet dans l’etudes des aldehydes et des cetones

Question 16

Les aldehydes et cetones presentent deux types d’absorbtion

Answer 16

Transition pi vers pi* : intense entre 180nm et 200nm
Transition n vers pi* faible : 270 - 285nm pour cetones et 280nm - 300nm pour les aldehydes

Question 17

Chromophore

Answer 17

➡️ Définition : Groupement d’atomes responsable de l’absorption de la lumière dans l’UV-visible, ce qui donne une couleur à la molécule.
➡️ Fonction : Possède des liaisons π (double, triple) ou des paires d’électrons libres capables d’absorber l’énergie lumineuse.
➡️ Exemples :

-C=C-, -C≡C-

-N=N- (azo)

-C=O (carbonyle)

📌 Molécule avec chromophore : Bêta-carotène, qui contient de nombreuses doubles liaisons conjuguées → couleur orange.

Question 18

💧 Auxochrome

Answer 18

➡️ Définition : Groupement qui modifie l’absorption d’un chromophore quand il y est attaché.
➡️ Fonction : Ne colore pas seul, mais peut intensifier ou déplacer la couleur.
➡️ Exemples :

-OH, -NH₂, -OCH₃

📌 Molécule avec auxochrome : Dans la phénolphtaléine, le groupement -OH influence l’absorption du chromophore selon le pH.

Question 19

🔴 Effet bathochrome (“red shift”)

Answer 19

➡️ Définition : Déplacement vers les grandes longueurs d’onde (vers le rouge), donc vers une couleur plus chaude.
➡️ Cause : Conjugaison accrue, ajout d’un auxochrome.
➡️ Exemple :

Benzène absorbe à 255 nm

Nitrobenzène (avec -NO₂) absorbe à ~270 nm → bathochromie

Question 20

🔵 Effet hypsochrome (“blue shift”)

Answer 20

➡️ Définition : Déplacement vers les petites longueurs d’onde (vers le bleu), donc vers une couleur plus froide ou moins visible.
➡️ Cause : Rupture de conjugaison, changement de pH ou solvant.
➡️ Exemple : Protonation d’une amine conjuguée → hypsochromie

Question 21

⬆️ Effet hyperchrome

Answer 21

➡️ Définition : Augmentation de l’intensité de l’absorption (valeur ε augmente).
➡️ Cause : Meilleure conjugaison, planéité accrue.
➡️ Exemple : Dénaturation de l’ADN → bases deviennent plus accessibles → absorption UV augmente

Question 22

⬇️ Effet hypochrome

Answer 22

➡️ Définition : Diminution de l’intensité de l’absorption.
➡️ Cause : Perte de conjugaison, empêchement stérique.
➡️ Exemple : Association des bases dans l’ADN → effet hypochrome comparé à l’état libre.

Question 23

⚛️ Chromophores isolés

Answer 23

➡️ Définition : Chromophores non conjugués entre eux, chacun absorbe indépendamment.
➡️ Conséquence : Pas d’effet bathochrome dû à la conjugaison.
➡️ Exemple : Une molécule avec deux doubles liaisons non conjuguées (pas de système π étendu).

Question 24

Pourquoi le passage trans → cis entraîne-t-il un effet hypsochrome ?

Answer 24

R : En forme cis, la conjugaison est moins efficace → l’écart énergétique π → π* augmente → absorption à une plus petite longueur d’onde (→ vers le bleu) = effet hypsochrome.

Question 25

Pourquoi le passage trans → cis entraîne-t-il un effet hypochrome ?

Answer 25

En cis, la molécule est moins plane → recouvrement d’orbitales π réduit → transition moins probable → intensité d’absorption diminue = effet hypochrome.

Question 26

C'est quoi un monochromateur et comment fonction t'il ?

Answer 26

C’est un dispositif qui isole une seule longueur d’onde (ou un intervalle très étroit) de lumière à partir d’un spectre large. 🎯 Il permet d’analyser l’absorbance à une longueur d’onde précise. Il utilise un prisme ou un réseau de diffraction pour séparer les longueurs d’onde, et une fente de sortie sélectionne la λ désirée.

Question 27

C'est quoi un detecteur à barrette de diodes et à quoi sert il ?

Answer 27

C’est un capteur composé de plusieurs photodiodes alignées qui détectent simultanément toutes les longueurs d’onde. 📈 Il mesure l’absorbance sur tout le spectre d’un seul coup.

Question 28

Le solvant a-t-il un effet sur l’absorption UV-Vis ?

Answer 28

Oui, le solvant peut modifier la position (λmax) et l’intensité du pic d’absorption en interagissant avec les niveaux électroniques de la molécule.

Question 29

Que provoque un solvant polaire sur une transition π → π ?*

Answer 29

Le solvant stabilise un peu plus l’état excité → décalage bathochrome (= λmax augmente, vers le rouge).

Question 30

Que provoque un solvant polaire sur une transition n → π ?*

Answer 30

Le solvant stabilise beaucoup l’état fondamental (avec les doublets non liants) → décalage hypsochrome (= λmax diminue, vers le bleu).

Question 31

Qu’est-ce qu’un décalage bathochrome ?

Answer 31

C’est un déplacement de λmax vers des longueurs d’onde plus grandes (→ vers le rouge) → dû à une stabilisation de l’état excité.

Question 32

Qu’est-ce qu’un décalage hypsochrome ?

Answer 32

C’est un déplacement de λmax vers des longueurs d’onde plus courtes (→ vers le bleu) → dû à une stabilisation plus forte de l’état fondamental.

Question 33

Comment est realiser la spectrophotométrie IR ?

Answer 33

En envoyant un rayonnement infrarouge à travers un échantillon. Les groupes fonctionnels absorbent à certaines longueurs d’onde → on obtient un spectre d’absorption qui reflète la structure de la molécule.

Question 34

Quels sonts les avantages de la spectrométrie FTIR

Answer 34

✅ Analyse rapide (tout le spectre est mesuré à la fois) ✅ Haute résolution ✅ Meilleure sensibilité ✅ Moins de bruit de fond ✅ Compatible avec solide, liquide, gaz

Question 35

C'est quoi le principe de L'interféromètre

Answer 35

Il divise le faisceau IR en deux. Les rayons se recombinent avec un décalage de phase → ça produit un interférogramme, qui est transformé (via une transformation de Fourier) en spectre IR.

Question 36

Pour obtenir le spectre d'un échantillo on enregistre combien d'intensites transmises :

Answer 36

2 spectres des intensités transmises - Une sans l'echantillon pour avoir le fond d'absorption - L'autre avec l'echantillon

Question 37

Quelle est la différence entre un monochromateur et un détecteur à barrette de diodes ?

Answer 37

Le monochromateur envoie une λ à la fois → analyse séquentielle. Le détecteur à diodes capte toutes les λ en même temps → analyse rapide du spectre complet.

Question 38

A quoi sert un ethylometre

Answer 38

À mesurer la concentration d’alcool (éthanol) dans l’air expiré → utilisé par la police pour les contrôles d’alcoolémie.

Question 39

Analyseur portable combiné FTIR et Raman

Answer 39

Un instrument de terrain qui combine FTIR (vibrations fondamentales) et Raman (changements de polarisation) → permet une analyse moléculaire rapide de solides, liquides ou poudres (ex : sécurité, pharma, chimie).

Question 40

Example de detecteurs thermiques

Answer 40

bolomètre, thermopile, pyromètre

Question 41

Example de detecteurs quantique

Answer 41

photodiode InSb, détecteur HgCdTe (MCT) → plus sensibles, réagissent à chaque photon

Question 42

C'est quoi la reflxion totales attenuée (ATR) et comment fonctionne til

Answer 42

Technique où le faisceau IR rebondit à l’intérieur d’un cristal, en contact avec l’échantillon. Le signal IR est atténué par les vibrations des molécules → permet d’analyser directement un solide ou liquide sans préparation.

Question 43

C'est quoi le principe d'analyse dans le NIR

Answer 43

Le NIR mesure les vibrations harmoniques et combinées (ex : C-H, O-H, N-H). C’est moins spécifique que le moyen IR, mais utile pour l’analyse quantitative rapide de composés organiques (agroalimentaire, pharma…).