Examen Méthodes spectroscopiques 2

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16décembre2010ExamenMéthodesspectroscopiques2Durée2hCalculatriceettablesspectroscopiques(fourniesendébutd'année)autorisées______________________________Exercice1(3pts-10min)IlestpossiblededosersimultanémentparspectroscopieUV-Visiblelecobaltetlenickeldansunesolutionaqueuseensebasantsurl'absorptiondescomplexesdecesmétauxaveclequinolinol-8.Lescoefficientsd'absorptionmolaire (enL.cm-1.mol-1)so ntεCo=3529etεNi=3228à365nm,etεCo=428,9etεNi=0à700nm.Calculerlaconcentrationennickeletencobaltdansunesolutionindiquantuneabsorbancede0,814à365nmet0,056à700nm(cellulesde1cm).Exercice2(touteslesquestionssontindépendantes)(5pts-30min)Pourchacunedesquestionssuivantessélectionnerla(les)réponse(s)appropriée(s)- EnspectroscopieUV-visiblepourmesurerl'absorbanceà500nmd'uncomposédissoutdansl'acétone,vouspouvezutiliserunecuve Enverre Enplastique Enquartz- Quelletransitionélectroniqueestditeinterdite(impliquantunεtrèsfaible) σ→σ* n→σ* π→π* n→π*- Uneaugmentationdelaconjugaisonsurunchromophorevaentraîneruneffet Hypsochrome Bathochrome Hyperchrome Hypochrome

- Enabsor ptionatomique,quel(s)paramètr e(s)va(vont)influencerl atempératuredelaflammeutiliséepourl'analyse Lalongueurd'ondeétudiée Lahauteuroùestréaliséel'analysedanslaflamme Lacompositiondelaflamme(typedecombustible/comburant) Laproportioncombustible/comburant Letyped'élémentdosé- Enspectroscopiedemasse(MS),quelle(s)technique(s)d'ionisationpermet(tent)d'obtenirdesinformationsstructurales L'impactélectronique L'ionisationchimique LeMALDI L'électrospray- EnMS,quelle(s)technique(s)d'ionisationpermet(tent)d'obtenirlamassedemoléculesdemasseimportante(>100000Da) L'impactélectronique L'ionisationchimique LeMALDI L'électrospray- EnMS,quel(s)analyseur(s)allez-vousutiliserenroutinecoupléàunechromatographieenphasegazeuse Trappeionique Électromagnétique Quadripôle- Quel(s)composé(s)peu t(peuvent)présenterunspectredemasse com portantunpicàm/z=58(détaillerlemécanismemisenjeu)A-B-C-D- A B C D

Problème(lesquestionsprécédéesdusymbole*sontindépendantes)(12pts-1h20)Nousvoulons réaliseruneétudesur lecomposéI.Av anttout,noussouhaitonsdéterminersastructure.Poursimplifierle problème,comme nçonsparl'étudedesonprécurseurIIdontles spectresdedifférentesanalysessontreproduitsci-dessous.(Figure1,Figure2,Figure3,Figure4)Figure1:spectreinfrarougeducomposéIIFigure2:spectredemasseducomposéIIFigure3:spectre1H-R-NducomposéII

Figure4:spectre13C-R-NducomposéIIA. Spectredemasse1- Donnerlavaleurdupicdebaseetdel'ionmoléculaire.2- Déterminerlaformulemoléculairedelamoléculeanalysée.(uneanalyseélémentaireindiqueunecompositionde69,4%deC,5,8%d'Het13,2%d'O)3- Calculerlenombred'insaturationqu'ellecontient.B. Àl'aidedel'énoncéetdevosréponsesprécédentes,proposezlastructurelaplusprobableduprécurseurII.(Justifiervotreréponse)DeuxmoléculesducomposéIIvontréagirenuneréactiondedimérisationpourfournirlecomposéIsouhaité.C. StructuredeI1- Sachantquelamoléculeestsymétrique,indiquerles3différentesformulespossiblesdeI.(masseexactedeI=240g.mol-1)2- Envousappuyantsurlespectredecorrélation1H-1H(Figure6),donnerlaformuleréelleducomposéI.(justifiervotrechoix)

Figure5:spectre1H-R-NducomposéI(simulation)Figure6:spectre1H-1HCOSYducomposéI(simulation)Lecomposéforméalacapacitédecomplexerdesmétaux.Ilvaêtreutilisépourdépollueruneeaucontenantduplomb.Aprèschélationlecomplexeprécipiteetestéliminéparfiltration.D. *Quelletechniqued'an alyseconseilleriezvouspourmesurerdefaçonpréciselaconcentrationduplombrestantendanslefiltratE. *Lasolutioninconnueetlessolutionsétalonsn'ontpaslamêmeviscosité.1- Décriresuccinctementleprincipedefonctionnementd'unnébuliseuretd'unechambredenébulisation.(4-5lignesmaximumetéventuellement1ou2schémas)2- Endéduirepourquoiilfaututiliserlaméthodedesajoutsdoséspouravoirunemesurefiable.

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Nom : ,

1

18 décembre 2015

Examen Méthodes spectroscopiques 2

Durée 2 h

Les temps et points indiqués sont à titre indicatif ______________________________ Exercice 1 : Questions de cours (toutes les questions sont indépendantes) (4 pts - 25 min) vos propos par des schémas) Exercice 2 : QCM (toutes les questions sont indépendantes) (2 pts - 15 min) Pour chacune des questions suivantes sélectionner la (les) réponse(s) appropriée(s) utiliser ?

La spectroscopie UV-visible

La spectrométrie RMN

La spectrométrie de masse

- Quelle(s) transition(s) électronique(s) nest (ne sont) pas interdite(s) n ї ʍ* n ї ʋ*

Nom : ,

2 - Un changement de polaritĠ du solǀant sur des bandes dabsorption peut entraŠner un effet

Hypsochrome

Bathochrome

Hyperchrome

Hypochrome

- Quel(s) dispositif(s) permet(tent) de sĠparer les diffĠrentes longueurs donde ?

Le miroir semi-réfléchissant

Le prisme

Le photomultiplicateur

Le réseau

Le type dĠlĠments analysĠs

La source lumineuse

Le détecteur

Le nébulisateur

- Quel(s) " élément(s) ͩ peut(peuǀent) entrer dans la composition dune lampe ă

cathode creuse ?

LĠlĠment analysĠ

De largon

Une anode en tungstène

Une diode électro luminescente

pseudomoléculaire ?

LĠlectrospray

Le MALDI

précise ?

Trappe ionique

Le secteur électromagnétique

Quadripôle

Nom : ,

3 Problème 1 : étude du composé I (7 pts - 40 min) Figure 1 : spectre de masse de I (impact électronique)

Figure 2 : Spectre RMN 1H de I

Nom : ,

4

Figure 3 : Spectre RMN 13C de I

A - Spectre de masse

1- Donner la ǀaleur du pic de base et de lion molĠculaire.

2- Déterminer la formule moléculaire de la molécule étudiée (une analyse élémentaire

partielle indique une composition de 73,6 й de C, 8,0 й dH et 9,8 й dO).

B- laide de lĠnoncĠ et de ǀos rĠponses prĠcĠdentes, proposez la structure la plus probable

du composé étudié (justifiez votre réponse).

C- RMN 2D

Figure 4 : Spectre RMN 2D de I (corrélation 1H-1H)

1- Attribuer tous les signaux du spectre RMN 1H 1D grâce au spectre 1H-1H COSY (RMN

2D 1H-1H). Les couplages faibles sont indiqués en pointillés.

Nom : ,

16décembre2010ExamenMéthodesspectroscopiques2Durée2hCalculatriceettablesspectroscopiques(fourniesendébutd'année)autorisées______________________________Exercice1(3pts-10min)IlestpossiblededosersimultanémentparspectroscopieUV-Visiblelecobaltetlenickeldansunesolutionaqueuseensebasantsurl'absorptiondescomplexesdecesmétauxaveclequinolinol-8.Lescoefficientsd'absorptionmolaire (enL.cm-1.mol-1)so ntεCo=3529etεNi=3228à365nm,etεCo=428,9etεNi=0à700nm.Calculerlaconcentrationennickeletencobaltdansunesolutionindiquantuneabsorbancede0,814à365nmet0,056à700nm(cellulesde1cm).Exercice2(touteslesquestionssontindépendantes)(5pts-30min)Pourchacunedesquestionssuivantessélectionnerla(les)réponse(s)appropriée(s)- EnspectroscopieUV-visiblepourmesurerl'absorbanceà500nmd'uncomposédissoutdansl'acétone,vouspouvezutiliserunecuve Enverre Enplastique Enquartz- Quelletransitionélectroniqueestditeinterdite(impliquantunεtrèsfaible) σ→σ* n→σ* π→π* n→π*- Uneaugmentationdelaconjugaisonsurunchromophorevaentraîneruneffet Hypsochrome Bathochrome Hyperchrome Hypochrome

- Enabsor ptionatomique,quel(s)paramètr e(s)va(vont)influencerl atempératuredelaflammeutiliséepourl'analyse Lalongueurd'ondeétudiée Lahauteuroùestréaliséel'analysedanslaflamme Lacompositiondelaflamme(typedecombustible/comburant) Laproportioncombustible/comburant Letyped'élémentdosé- Enspectroscopiedemasse(MS),quelle(s)technique(s)d'ionisationpermet(tent)d'obtenirdesinformationsstructurales L'impactélectronique L'ionisationchimique LeMALDI L'électrospray- EnMS,quelle(s)technique(s)d'ionisationpermet(tent)d'obtenirlamassedemoléculesdemasseimportante(>100000Da) L'impactélectronique L'ionisationchimique LeMALDI L'électrospray- EnMS,quel(s)analyseur(s)allez-vousutiliserenroutinecoupléàunechromatographieenphasegazeuse Trappeionique Électromagnétique Quadripôle- Quel(s)composé(s)peu t(peuvent)présenterunspectredemasse com portantunpicàm/z=58(détaillerlemécanismemisenjeu)A-B-C-D- A B C D

Problème(lesquestionsprécédéesdusymbole*sontindépendantes)(12pts-1h20)Nousvoulons réaliseruneétudesur lecomposéI.Av anttout,noussouhaitonsdéterminersastructure.Poursimplifierle problème,comme nçonsparl'étudedesonprécurseurIIdontles spectresdedifférentesanalysessontreproduitsci-dessous.(Figure1,Figure2,Figure3,Figure4)Figure1:spectreinfrarougeducomposéIIFigure2:spectredemasseducomposéIIFigure3:spectre1H-R-NducomposéII

Figure4:spectre13C-R-NducomposéIIA. Spectredemasse1- Donnerlavaleurdupicdebaseetdel'ionmoléculaire.2- Déterminerlaformulemoléculairedelamoléculeanalysée.(uneanalyseélémentaireindiqueunecompositionde69,4%deC,5,8%d'Het13,2%d'O)3- Calculerlenombred'insaturationqu'ellecontient.B. Àl'aidedel'énoncéetdevosréponsesprécédentes,proposezlastructurelaplusprobableduprécurseurII.(Justifiervotreréponse)DeuxmoléculesducomposéIIvontréagirenuneréactiondedimérisationpourfournirlecomposéIsouhaité.C. StructuredeI1- Sachantquelamoléculeestsymétrique,indiquerles3différentesformulespossiblesdeI.(masseexactedeI=240g.mol-1)2- Envousappuyantsurlespectredecorrélation1H-1H(Figure6),donnerlaformuleréelleducomposéI.(justifiervotrechoix)

Figure5:spectre1H-R-NducomposéI(simulation)Figure6:spectre1H-1HCOSYducomposéI(simulation)Lecomposéforméalacapacitédecomplexerdesmétaux.Ilvaêtreutilisépourdépollueruneeaucontenantduplomb.Aprèschélationlecomplexeprécipiteetestéliminéparfiltration.D. *Quelletechniqued'an alyseconseilleriezvouspourmesurerdefaçonpréciselaconcentrationduplombrestantendanslefiltratE. *Lasolutioninconnueetlessolutionsétalonsn'ontpaslamêmeviscosité.1- Décriresuccinctementleprincipedefonctionnementd'unnébuliseuretd'unechambredenébulisation.(4-5lignesmaximumetéventuellement1ou2schémas)2- Endéduirepourquoiilfaututiliserlaméthodedesajoutsdoséspouravoirunemesurefiable.

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Nom : ,

1

18 décembre 2015

Examen Méthodes spectroscopiques 2

Durée 2 h

Les temps et points indiqués sont à titre indicatif ______________________________ Exercice 1 : Questions de cours (toutes les questions sont indépendantes) (4 pts - 25 min) vos propos par des schémas) Exercice 2 : QCM (toutes les questions sont indépendantes) (2 pts - 15 min) Pour chacune des questions suivantes sélectionner la (les) réponse(s) appropriée(s) utiliser ?

La spectroscopie UV-visible

La spectrométrie RMN

La spectrométrie de masse

- Quelle(s) transition(s) électronique(s) nest (ne sont) pas interdite(s) n ї ʍ* n ї ʋ*

Nom : ,

2 - Un changement de polaritĠ du solǀant sur des bandes dabsorption peut entraŠner un effet

Hypsochrome

Bathochrome

Hyperchrome

Hypochrome

- Quel(s) dispositif(s) permet(tent) de sĠparer les diffĠrentes longueurs donde ?

Le miroir semi-réfléchissant

Le prisme

Le photomultiplicateur

Le réseau

Le type dĠlĠments analysĠs

La source lumineuse

Le détecteur

Le nébulisateur

- Quel(s) " élément(s) ͩ peut(peuǀent) entrer dans la composition dune lampe ă

cathode creuse ?

LĠlĠment analysĠ

De largon

Une anode en tungstène

Une diode électro luminescente

pseudomoléculaire ?

LĠlectrospray

Le MALDI

précise ?

Trappe ionique

Le secteur électromagnétique

Quadripôle

Nom : ,

3 Problème 1 : étude du composé I (7 pts - 40 min) Figure 1 : spectre de masse de I (impact électronique)

Figure 2 : Spectre RMN 1H de I

Nom : ,

4

Figure 3 : Spectre RMN 13C de I

A - Spectre de masse

1- Donner la ǀaleur du pic de base et de lion molĠculaire.

2- Déterminer la formule moléculaire de la molécule étudiée (une analyse élémentaire

partielle indique une composition de 73,6 й de C, 8,0 й dH et 9,8 й dO).

B- laide de lĠnoncĠ et de ǀos rĠponses prĠcĠdentes, proposez la structure la plus probable

du composé étudié (justifiez votre réponse).

C- RMN 2D

Figure 4 : Spectre RMN 2D de I (corrélation 1H-1H)

1- Attribuer tous les signaux du spectre RMN 1H 1D grâce au spectre 1H-1H COSY (RMN

2D 1H-1H). Les couplages faibles sont indiqués en pointillés.

Nom : ,