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PARTIE OBSERVER CH6 ANALYSE SPECTRALE

SPECTROMETRIE INFRA ROUGE corrigé

Connaissances et compétences exigibles : Spectres IR

Mise en évidence de la liaison hydrogène.

Document 1 La spectromĠtrie dabsorption IR

" Les mĠthodes spectrales ont permis daccroŠtre de façon considérable les connaissances de la physique. La

spectromĠtrie est deǀenue aujourdhui un outil dinǀestigation indispensable audž laboratoires de police

scientifique.

atomiques et libğre de lĠnergie sous forme de chaleur. Comme tous les atomes dune molĠcule sont

susceptibles de ǀibrer, les spectres Ġmis dans linfrarouge peuǀent prĠsenter de nombreuses bandes

Manuel de criminalistique moderne et de police scientifique - Alain Buquet

Document 2 Exemple de spectre infra rouge

Document 4 : Forme et intensité des bandes

Bande Large Fine Forte Moyenne Petite

0 T R A N S M I S S I O N 100%

Document 3 Animation sur le logiciel specamp

Ouvrir le logiciel SPECAMP

Modes de vibration

SĠlectionner Spectroscopie IRͬ Modes de ǀibration. Obserǀer les diffĠrents modes de ǀibration ă laide du

menu situé en bas à droite de la fenêtre

Yuitter le module ă laide du bouton.

Bandes dabsorption

Sélectionner Spectroscopie IR/ Etude par fonction.

Ce menu permet de comparer la position des diffĠrentes bandes dabsorption en fonction des familles

concernées.

Yuitter le module ă laide du bouton.

Comparaison de spectres

Sélectionner Spectroscopie IR/ Comparaison de spectres IR. Cocher la case nom de la molécule dans la fenêtre option. Ce menu permet de comparer différents spectres.

Yuitter le module ă laide du bouton

Document 5 Table des nombres d'onde des vibrations de valence et de déformation

Groupement Liaison

Nombre

donde (cm-1)

Nature de la vibration Intensité

Alcools et phénols O-H libre 3650-3590 élongation Variable et fine Alcools et phénols O-H assoc. 3400-3200 élongation Forte et large Acides O-H assoc. 3300-2500 élongation Forte et très large Amines primaires N-H 3500-3410 élongation Moyenne Amines secondaires N-H 3500-3310 élongation Moyenne alcynes C-H =3300 élongation Moyenne et fine

Aromatiques C-H 3080-3030 élongation Moyenne

HC=CH2 (vinyl) C-H 3095-3075

3040-3010

élongation

élongation

Moyenne

Moyenne

HC=CH ou C=CH

alcènes

C-H 3040-3010 élongation Moyenne

-CH3 alcanes C-H 2960 2870

élongation asym.

élongation sym.

Forte Forte -CH2- alcanes C-H 2925 2850

élongation asym.

élongation sym.

Forte

Moyenne à forte

Aldéhydes C-H 2900-2800

2775-2700

élongation

élongation

Faible

Moyenne

Aldéhydes aliphatiques C=O 1740-1720 élongation Forte

Aldéhydes C=O 1715-1690 élongation Forte

Cétones aliphatiques C=O 1725-1705 élongation Forte Cétones aromatiques C=O 1700-1670 élongation Forte

Acides C=O 1725-1700 élongation Forte

Amides C=O 1650-1700 élongation Forte

Esters C=O 1750-1730 élongation Forte

Alcanes C-C 1000-1200 élongation Forte

Alcènes C=C 1675-1645 élongation Moyenne

Alcynes CC 2100-2260 élongation fine

Aromatiques C=C 1600 ; 1580

1500 ; 1450

élongation ; 4 bandes Variables

Amines aliphatiques C-N 1220-1020 élongation Moyenne Amines aromatiques C-N 1360-1180 élongation Moyenne à forte Esters C-O 1300-1050 élongation ; 2 bandes Fortes

Acides C-O 1300-1200 élongation Forte

Alcools tertiaires C-O 1200-1125 élongation Variable Alcools secondaires C-O 1125-1085 élongation Variable Alcools primaires C-O 1085-1050 élongation Variable

Ethers C-O-C C-O 1150-1020 élongation Forte

Exploitation

A partir des différents documents, répondre aux questions suivantes :

1) Que signifie élongation ?

liaison puis reprend sa position initiale. Il existe des élongation symétriques et antisymétriques.

Un autre mode de vibration est la variation angulaire

2) Yuelle est lunitĠ du nombre donde ?

LunitĠ du nombre donde est le cm-1

3) Yuel est le lien entre le nombre donde et la longueur donde ?

Le nombre donde est proportionnel ă linǀerse de la longueur donde

4) Pourquoi observe-t-on des bandes dabsorption en IR ?

caractéristiques des atomes présents dans la molécule qui vibrent selon une fréquence qui leur est propre.

A laide du logiciel spĠcamp menu Etude par fonction :

1) Comparer la bande dabsorption de la liaison -OH dans les alcools et les acides carboxyliques

Les alccols présente une bande entre 3200 et 3500 cm-1

Les acides carboxylques 2500 et 3350 cm-1

2) Comparer la bande dabsorption de la liaison C=O dans les cétones, les aldéhydes et les esters

Cétone 1670-1725 cm-1

Acides 1700-1725 cm-1

Ester 1730-1750 cm-1

A laide du logiciel spĠcamp, menu Comparaison de spectre, ouǀrir les spectres suiǀants : Acétone (propanone), propanal, éthanoate de méthyl, propanol, acide propanoïque. Pour chaque spectre, compléter le tableau suivant : repĠrer les principales bandes dabsorption,

noter leur ǀaleur dans le tableau et prĠciser leur aspect (forme) et leur intensitĠ ă laide du document 4.

Associer les groupes caractéristiques correspondants. propanone " acétone »

1715 cm-1 C=O

propanal

1750 C=O

2700- 2900 Ctri-H aldéhydes

éthanoate de

méthyle " méthyléthanoate »

1750 C=O

1050 -1450 C-O

2800 -3000 C-H

propan-1-ol

CH3-CH2-CH2-OH

3200-3400 O-Hlié large

acide propanoique.

1750 C=O

3200-3400 O-Hlié large

Identifier une molécule

Dans le rĠpertoire classe ǀous aǀez 6 spectres de A ă F .A laide de la table des absorptions

caractéristiques des liaisons en spectroscopie infrarouge identifier méticuleusement chaque spectre.

son aspect forme (fine, large ) et son intensité ( faible, moyenne, forte).

Nom Classe

fonctionnelle

Groupe

caractéristiqu e

Formule topologique

Bande e 3- méthylpentan -2-one cétone

1732 C=O

C butan-2-ol alcool O-H

3200-3400 O-Hlié

E butanamide amide

1750 C=O

3100 3500 N-H

1560 1640 N-H

F 3- méthylpentan al aldéhyde

1746 C=O

2750- 2900 Ctri-H

aldéhydes D acide propanoique acide carboxylique

1750 C=O

3200-3400 O-Hlié

spectre ă lĠtat gazeudž

3600 O-Hlibre

A butanoate de méthyle ester C O O

1763 C=O

1050 1450 C-O B

molécule A . O C N C O OHquotesdbs_dbs11.pdfusesText_17

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