spectroscopi

« TS – - Term S - Chap 04 – Spectroscopie UV-visible et IR I ) Spectroscopie UV- visible 1) Principe Le spectrophotomètre fait passer une radiation (lumière) monochromatique (une seule longueur d'onde) à travers une longueur L (longueur de la cu ve) de solution et mesure l'absorbance A (grandeur liée à la quantité de lumière absorbée pa r la solution).

( animation spectro.swf ) L'absorbance dépend de la couleur de la radiation, de sa longueur d'onde l .

Soit I 0 l'intensité de la lumière incidente et I l'intensi té de la lumière transmise.

Le spectrophotomètre compare I et I 0 à travers soit la transmittance T ( T = I / I 0 ) ou l'absorbance A = - Log T.

(les 2 mesures sont possibles) Si l'énergie associée à la radiation de longueur d' onde l 1 n'est pas du tout absorbée par la solution étudiée alors A( l 1) = 0.

L'énergie est transmise à 100 / 100 = 1 = 10 0 = T.

Si l'énergie associée à la radiation de longueur d' onde l 2 est absorbée à 99 % par la solution étudiée alors A( l 2) = 2.

L'énergie est transmise à 00 = 0,01 = 1 0 - 2 = T Il faut régler le zéro en plaçant le solvant dans l a cuve et l'absorbance doit être nulle.

L’absorbance A est proportionnelle à la concentrati on de la solution selon la Loi de Beer-Lambert A = e x L x C avec A : absorbance de la solution (sans unité) L : longueur de la solution traversée par la lumièr e (en cm) C : concentration de la solution (en mol.L -1) e : coefficient d'extinction molaire (en L.mol -1.cm -1) e dépend de la nature de la solution et de la longue ur d'onde On retiendra simplement que : A = k x C 2) Mise en œuvre On trace tout d'abord le spectre d'absorption A = f ( λ ) afin de déterminer le maximum d'absorption λ max .

Cette longueur d'onde l max est directement liée à la substance étudiée et à sa couleur éventuelle.

En effet, la radiation préférentiellement absorbée correspond à la couleur complémentaire de celle de la substance: ex : l max = 650 nm, la solution absorbe la couleur orange, e lle est alors bleue (couleur complémentaire) (voir étoile) (voir doc 3 p 93 et doc 1 p 88 pour d’autres exempl es) Remarque: une substance incolore absorbe dans l'UV : l max = 250 nm Lorsqu’une espèce absorbe dans plusieurs domaines d e longueurs d’onde, sa couleur résulte de la synthèse additive des couleurs complémentaires des radiations absorbées.

Le vert de bromocrésol absorbe à l max = 440 nm et à l max = 615 nm, les couleurs complémentaires sont jaune-orange et bleu-vert, le mélange donne du vert.. »