[PDF] [PDF] PRINCIPES DE SPECTROSCOPIE UV-VISIBLE - Free

[PDF] Spectroscopie UV-Visible - L3 Chimie Dijon

Spectroscopie d'absorption UV-Visible I Introduction simplicité, rapidité Le spectre UV-Visible est le tracé de A (absorbance) en fonction de λ (en nm)

[PDF] Spectroscopie UV-visible

Spectroscopie UV-visible Longueur d'onde : 200 - 400 nm (U V ) et 400 - 800 ( visible) L'absorption moléculaire dans l'UV visible dépend de la structure

[PDF] Spectroscopie UV-visible - Physique - Chimie

2/ L'absorbance A : simulateur « TS spectroscopie visible absorbance » Sur un spectre UV-visible, on relève les valeurs de(s) longueur(s) d'onde au(x) pics 

[PDF] Spectroscopie UV-Visible - Faculté des Sciences de la Nature et de

La spectroscopie d'absorption dans l'UV et le visible est basée sur la propriété des molécules d'absorber des radiations lumineuses de longueur d'onde 

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SPECTROSCOPIE UV-VISIBLE Licence MPC L3 S5 « Chimie Organique Avancée » Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg 

[PDF] INTRODUCTION A LA SPECTROSCOPIE

La spectroscopie UV-Visible est une spectroscopie moléculaire d'absorption Spectre UV-visible : tracé de l'absorbance en fonction de la longueur d'onde

[PDF] Chapitre XI Transitions électroniques Spectroscopie UV-visible 1

Rappelons que le domaine usuel de la spectroscopie électronique, c'est à dire utilisé Dans le visible et le proche IR, l'optique et les cuves contenant l' échantillon sur le site http://www3 uji es/~planelle/APUNTS/TGS/ taules_TG_oxford pdf  

[PDF] 3 Spectroscopie UV-Visible - LCMCP

Spectroscopie UV-Visible : Spectroscopie qui met en jeu les photons dont les longueurs d'onde se situent dans le domaine de l'ultraviolet (200 nm – 400 nm) et 

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PRINCIPES DE

SPECTROSCOPIE UV-VISIBLE

Licence MPC L3 S5

" Chimie Organique Avancée » Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg

1. Introduction: le spectre électromagnétique

2. Spectres UV-visible, spectres électroniques

3. Appareillage 4. Applications 5. Types de bandes d'absorption 6. Techniques expérimentales

Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg

E L'onde lumineuse est composée d'un champ magnétique B et d'un champ électrique E perpendiculaires entre eux (schéma pour une polarisation plane)

James Clerk Maxwell

Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg Les rayons ultraviolets sont plus énergétiques que les

rayons du spectre visible. Ceux qui proviennent du soleil sont nocifs pour la peau et on doit donc s'en protéger à l'aide de crèmes qui en absorbent la plus grande partie. La couche d'ozone est déjà un premier rempart efficace contre ce type de lumière nocive. Les néons des boîtes de nuit ou des détecteurs de faux billets émettent des ultraviolets invisibles à l'oeil, mais proches du visible, donc peu nocifs

Les longueurs d'onde du rayonnement UV s'éche- lonnent de 10 nm à 400 nm Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg

Les couleurs du spectre visible

400nm 800nm La région du spectre électromagnétique détectée par l'oeil, appelée " le spectre visible », s'étend de 400 nm à 800 nm

Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg

Les substances qui absorbent seulement :

* dans l'UV (ultra-violet) proche ( = 200 à 400 nm) * dans l'IR (infra-rouge: λ > 800 nm) apparaissent incolores Toutes les substances absorbent dans l'UV lointain < 200 nm). La couleur est la manifestation de l'absorption de lumière visible ( de 400 à 800 nm, soit de 0,4 à 0,8 µm). Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg

Il existe 3 couleurs primaires : Bleu, Jaune et R ouge. C'est en les mélangeant que l'on obtient d'autres teintes. Il y a 3 couleurs secondair es : L 'Orange, le Vert et le Violet. Elles sont obtenues en additionnant 2 couleurs primaires. Et 6 couleurs tertiaires r ésultent du mélange des couleurs primaires avec les secondaires.

Toutes ces couleurs peuvent encore s'additionner. Elles donnent des nuances que l'on retrouv e dans la " roue chromatique »

Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg Un spectre UV (ou visible) rend compte de l'absorption de radiations UV (ou visibles) par une molécule. A chaque rayonnement de longueur d'onde λ est associée une

énergie E

Ainsi pour la différence d'énergie ΔE = E 2 - E 1 il correspond une longueur d'onde λ donnée par la relation ΔE = hc λ Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg L'énergie disponible par les rayonnements UV -visible

permet des transitions électroniques au sein de molécules organiques: c.a.d. le passage d'un électron d'une orbitale d'énergie E

1

à une orbitale d'énergie E

2 plus élevée. On dit qu'on passe dans un " état excité »

Niveau électronique E

1

Niveau électronique E

2

Schéma d'une transition électronique

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Définitions

A est aussi appelé " densité optique » ou D.O. Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg

Définitions

I I %Transmission (T) =

Io X 100 Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg

Loi de Beer-Lambert : A = ε l c

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Longueur d'onde λ (nm) Absorbance (A)

max

Transmission

Faible énergie Haute énergie

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Longueur d'onde λ (nm) Absorbance (A)

max

Transmission

Faible énergie Haute énergie

Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg La région du visible s'étend de 400 nm à 800 nm; cette

gamme de mesure est atteinte avec le même type de spectromètre que celui utilisé en UV , par la simple commutation de la source lumineuse

La région ultraviolette s'étend de 10 nm à 400 nm mais les

spectromètres UV usuels ne permettent le tracé des spectres que pour les longueurs d'onde comprises entre 200 nm et 400 nm (proche UV)

Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg

Les spectromètr es UV-visible comportent une source de lumière suivie d'un monochromateur, d'un compartiment pour placer les échantil lons, puis d'un dispositif de r éception associé à un dispositif de traitement des données permettant au final le tracé d'un spectre

Les spectromètres UV-visible

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* Lampe à décharge au deutérium utilisée dans le domaine de 190 à 400 nm avec un maximum d'émission à 652,1nm. Divers modèles de lampes au deutérium

Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg • Lampe à filament de tungstène pour la région allant de 350 à 800 nm Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg • Lampe à décharge au xénon utilisée dans le domaine

UV et visible

(Lampe très énergétique qui fonctionne sous forme de flash, juste au moment de faire une mesure)

Lampes flash au xénon Oriel

Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université Louis Pasteur

Spectrophotomètre UV-Visible

Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg

Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université Louis Pasteur Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg

Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université Louis Pasteur Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg

Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université Louis Pasteur Spectrophotomètre UV/Visible/NIR à fibres optiques Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg Spectrophotomètre UV-Visible pour faibles volumes

Caratéristiques

Large gamme spectrale : 220-750 nm Précision : 1 nm Bande passante : 3 nm Sensibilité : détecte les acides nucléiques à partir de 2 ng/µl, Jusqu'à 3700 ng/µl sans diluer Précision photométrique : 0,003 absorbance

Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg

Analyse qualitative :

La spectroscopie UV-visible fournit généralement moins de

renseignements sur la structure moléculaire que les autres méthodes spectrométriques comme la Résonance Magnétique Nucléaire (R MN) ou la spectroscopie infra-rouge (IR).

Néanmoins on l'utilise pour une confirmation de structure, soit

par une identification grâce à des règles empiriques performantes soit en procédant à des comparaisons avec des spectres de référence.

Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg

Analyse quantitative :

L'utilisation de la loi de Beer-Lambert, lorsqu'elle s'applique,

est une très bonne méthode d'analyse quantitative. En ef fet nous avons vu que l'absorbance d'une solution A (ou sa densité optique D.O.) est proportionnelle à la concentration c de la solution étudiée.

Donc, quand on connaît l'ε du produit analysé à la longueur

d'onde utilisée, toute mesure de A équivaut à une mesure de c. Remarque : la loi de Beer-Lambert ne s'applique bien que pour des faibles

valeurs de c Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg

Chromophores : ce sont des groupes d'atomes liés dans une molécule et qui sont responsables de pics d'absorption importants dans l'ultraviolet ou le visible. Groupement auxochrome : Groupement qui, introduit dans un système chromophorique provoque, soit une augmentation du λmax d'absorption (effet bathochrome), soit une diminution du λmax (effet hypsochrome)

Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg Etat excité Etat fondamental π π* n σ* n π* σ* π* π σ Orbitales anti-liantes Orbitales liantes σ σ* Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg On distingue 4 types de bandes d'absorption dans les

spectres UV des molécules organiques. Elles sont caractérisées par la longueur d'onde de leur maximum d'absorption ( λmax ) et par l'intensité de ce maximum

Bandes R :

Elles sont dûes à une transition électronique n → π*. Lorsqu'un hétéroatome, porteur de doublet(s) non-apparié(s) n,

fait partie d'un système insaturé ou est conjugué avec un tel système, une transition de faible énergie peut se produire :

passage d'un électro non liant dans une orbitale anti-liante π* Ces bandes R présentent en général une faible absorption molaire avec le plus souvent εmax < 100 M -1 .cm -1 Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg

Bandes K (Konjugierte) :

Elles sont dûes à une transition électronique π → π* Elles apparaissent dans les spectres de molécules

possédant un système de doubles liaisons conjuguées :

C C C C

double double simple conjugaison Caractéristiques de ces bandes K : une forte absorption molaire : εmax > 10 000 M -1 .cm -1 Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg

Bandes B (Benzénoïdes) :

Egalement dûes à une transition électronique π → π* Elles apparaissent dans les spectres de molécules

aromatiques ou hétéroatomiques

Caractéristiques de ces bandes B :

εmax < 1 000 M

-1 .cm -1 et structure fine

Bandes E (Ethyléniques) :

Egalement dûes à une transition électronique π → π* Apparaissent dans les spectres de molécules aromatiques substituées par des groupements auxochromes : Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg

Des groupements liés au cycle aromatique par un hétéroatome porteur de doublets libres n sont des substituants auxochromes

O R X

avec X = halogène ...et... etc.. Caractéristiques de ces bandes E : les εmax varient entre 2

000 et 14 000 M

-1 .cm -1 Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg

723 551 447 384 290 268 217 165

Energie (kJ/ mol) λ

max

Formule Structurale

Nom (3E, 5E)-octa -1,3,5,7-tétraène (3E)- hexa-1,3,5-triène buta-1,3-diène éthène CH

2 =CH-CH=CH 2 CH 2 =CH 2 CH 2 =CH-CH=CH-CH=CH 2 CH 2 =CH(CH=CH) 2 CH=CH 2 (nm) Maximum d'absorption UV de l'éthène et de polyènes Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg

Spectre UV du 2,5-diméthylhexa-2,4-diène

Longueur d'onde (nm) λmax = 242 nm

εmax = 13100 M

-1 . cm -1 Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg

Spectres UV de polyènes conjugués

Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg

Les caroténoïdes constituent une classe importante de pigments naturels. Ils sont responsables de la couleur jaune ou orangé de nombreux fruits et légumes. Le β-carotène est abondant dans les carottes (bien sûr), mais aussi des citrouilles, abricots et nectarines. Les légumes de couleur vert foncé comme les épinards et les brocolis en sont également une source importante. Dans ces légumes, la couleur orange est masquée par la couleur verte intense de la chlorophylle. On peut s'en rendre compte sur les feuilles en automne ; quand les feuilles meurent en automne, la chlorophylle disparaît peu à peu, et la couleur jaune/orangé/rouge des caroténoïdes, plus stables, prend le dessus.

A propos du β-carotène (provitamine-A)

Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg Le β-carotène est un polyène conjugué naturel

Des pastilles de β-carotène sont vendues dans les para-pharmacies comme antioxydant 11 doubles liaisons conjuguées

Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg Spectre d'absorption UV-visible du β-carotène

λmax = 497 nm

εmax = 133000 M

-1 . cm -1 Pr Jean-François Nicoud Faculté de Chimie Université de Strasbourg

Spectre UV-visible de la chlorophylle a

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