Spectroscopie IR

0:00 bonjour à tous et bienvenue dans ce deuxème cours d'analyse spectrale donc après avoir vu la spectroscopie UV visible nous allons voir maintenant la spectroscopie [Musique] infrarouge alors le principe est exactement le même que pour la spectroscopie UV visible donc on envoie des ondes électromagnétiques sur les molécules et puis on observe les ondes qui sont absorbé la particularité de la lumière infrarouge d'être moins énergétique que la lumière UV ou visible ce qui fait que la l'énergie absorbée par par la molécule ne permettra pas aux électrons de passer d'un niveau électronique à un autre mais par contre va permettre de faire vibrer

0:48 les liaisons entre les atomes donc on aura des phénomènes de vibration des des liaisons ou de rotation de des liaisons alors le principe pour de de mesure et ben exactement le même pu sauf que l'appareil est différent on a un échantillon on envoie une certaine intensité de référence I0 et on mesure l'intensité à la sortie de l'échantillon donc de la même façon on va pouvoir mesurer la transmittance en pourcentage ou bien l'absorbance sans unité alors de façon traditionnelle ben on va utiliser la transmit pour la spectroscopie infrarouge et au lieu d'utiliser la longueur d'onde on va

1:35 utiliser ce qu'on appelle le nombre d'ondes donc c'est-à-dire l'inverse de la longueur d'onde qui sera donné donc en centimè- 1 alors vous pouvez remarquer que l'axe pour des abscises pour le nombre d'ondes est orienté cette fois de la droite vers la gauche alors comment interpréter ce spectre infrarouge alors tout d'abord nous allons le partager en deux une première partie pour les nombres d'ondes inférieurs à 1500 cm-1 que l'on appellera l'empreunte digitale et cette partie en fait est très rarement analysé et puis la deuxième partie supérieure donc pour les nombres d'ondes supérieur à 1500 cm-1 sur laquelle on va repérer les différentes absorbances alors ici sur

2:21 cet exemple on en voit donc une première vers 2800 3000 cm-1 qui correspond en liais entre les atomes de carbone et les atomes d'hydrogène puis une deuxième qui est plus large et celle-ci va correspondre donc aux liaisons oh avec des liaisons hydrogène bien sûr tout ça n'est pas à savoir par cœur on a on va se servir d'une table de données dans laquelle est référencé un certain nombre de liaisons caractéristiques avec le nombre d'ondes correspondant donc il faudra faire la correspondance entre les données du spectre et les données de la table alors nous allons voir quelques

3:08 exemples qui correspondent donc aux différentes fonctions en en chiniorga on va commencer par les alcanes et les alcè donc un alcane est constitué uniquement d'atomes de carbone et d'hydrogène donc on va avoir apparaître sur notre spectre infrarouge la liaison carbone hydrogène donc la voici entre 2800 et 3000 cm-1 ce qui différencie un alcène d'un alcane c'est la présence donc d'une double liaison carbone carbone dans la chaîne carbonée alors sur notre spectre et bien on peut repérer toujours les liaisons carbonehydrogène comme pour l'alcane mais on a en plus un petit pic voilà le

3:53 voici euh pour les les liaisons carbonhydrogène euh du de la double liaison carbone carbone donc cette ce ce petit pic se situe vers 3000 3100 cm-1 et puis bien sûr on va repérer la double liaison carbone carbone euh vers 1625 1665 cm.1 sur le spectre d'un alcool on peut observer une bande caractéristique vers 3200 3400 cm-1 à cette bande caractéristique correspond à la liaison oh vous pouvez remarquer que dans la table de données il existe deux types de liaison oh les liaisons oh lié et les

4:40 liaisons oh libr la différence va consister en la présence de liaison hydrogène entre les molécules d'alcool lorsqu'il y a présence de liaison hydrogène entre les molécules d'alcool nous aurons àaire à des liaisons oh lié et lorsqu'il n'y en a pas nous aurons àaire à des liaisons oh libre un petit rappel les liaisons hydrogènes sont des liaisons intermoléculaires qui vont s'établir donc entre deux molécules et notamment entre deux molécules d'alcool pour que ces liaisons s'établissent il faut donc que les molécules d'alcool soient proches les unes des autres CEA ce sera donc le cas pour un alcool pur ou un alcool qui sera

5:26 fortement concentré et ce ne sera pas le cas pour un alcool très dilué voyons cela à travers un exemple tout d'abord le spectre d'un alcool pur donc on voit bien la présence unique de la la bande caractéristique de la liaison oh lié euh ce même alcool que l'on a dilué et bien on va voir apparaître justement la bande caractéristiques pour les oh libres et lorsque cet alcool est très dilué euh la bande caractéristique desoh li a complètement disparu et on observe que la bande caractéristique desoh libre pour les cétones qui sont caractérisé par un groupe carbonyle on

6:12 observe alors tout d'abord effectivement la présence de la bande caractéristique des liaisons ch et puis vers 1700 cm-1 une bande forte une bande forte qui correspond justement à la double liaison co de la molécule de cétone pour les aldéiddes qui se différencient des des cétones par la position du groupe carbony qui va se retrouver cette fois en fin de de chaîne on retrouve toujours nos liaisons ch on retrouve euh alors on voit effectivement en plus cette fois un petit pic euh qui

6:58 est vers 2750 2900 et qui lui est caractéristique donc de la liaison ch mais celle qui est liée donc au groupe Carboni et on retrouve bien sûr euh la bande caractéristique pour la double liaison co pour les acides carboxyliques donc le groupe fonctionnel caractéristique est le groupe carboxyle qui est constitué d'une double liaison Co et puis d'un groupe hydroxyle oh donc on devrait retrouver euh cela sur notre spectre alors effectivement on observe bien vers 3000 cm-1 une bande relativement large qui est en fait la superposition des deuxandes correspondant à la liaison ch et à la

7:44 liaison oh et puis on retrouve aussi vers 1700 cm-1 la la bande caractéristique pour la la double liaison co alors en ce qui concerne les amis euh on retrouve toujours vers entre 2800 et 3000 cm-1 la bande caractéristique des liaisons ch et puis on voit une bande supplémentaire ici entre 3100 et 3500 cm-1 cette bandeel est caractéristique de la des liaisons NH qu'on retrouve effectivement dans notre dans nos molécules d'Amine puisque le groupe caractéristique des des amines c'est le groupe NH

8:32 pour les amides on peut constater sur le spectre que l'on retrouve la bande caractéristiqu des liaisons NH et puis on a en plus cette fois entre 1600 et 1700 cm-1 une bande caractéristique qui est caractéristique de la double liaison co donc on retrouve bien notre groupe fonctionnel amide on termine avec les Esther on peut observer sur le spectre une bande caractéristique vers 1750 cm-1 alors cette bande caractéristique elle correspond à la double liaison co pour un

9:18 Esther vous voyez que parfois il faut lire les les bandes le nombre d'onde qui correspond au bandes avec une une grande précision puisque notamment pour la double liaison co puisque cette précision va nous permettre de distinguer si la double liaison fait partie d'un acide d'un aldéhidede ou d'une cétone ou d'un Esther terminons par un petit exercice voici le le spectre d'une molécule vous devez déterminer s'il s'agit de la molécule J K L ou m si vous voulez un peu de temps vous mettez sur Pause alors tout d'abord on peut observer une

10:04 bande qui est une bande très caractéristique celle qui se situe entre 3200 et 3400 cm.1 c'est celle qui correspond donc aux liaisons au HLI du coup on peut éliminer d'office la molécule K et la molécule l ensuite on peut observer une bande vers 1650 cm Mo 1 alors en regardant notre table de donné bien cette bande pourrait correspondre bien soit une double liaison carbone carbone soit une double liaison co pour un aldéyde ou une C ton alors en regardant précisément il semble que la cette bande soit légèrement inférieure à 1650 donc on pourrait opter de préférence pour une double liaison

10:49 carbone-cbone il y a un indice supplémentaire qui nous permet de de de trancher c'est la présence vers 3000 entre 3000 et 3100 du petit B pic pour les liaisons ch d'une double liaison carbone carbone on a donc pu identifier deux liaisons caractéristiques dans cette molécule dans un premier temps les liaisons oh et la double liaison carbone carbone il s'agit donc de la molécule m le pint 4N de H voilà ce cours se termine merci et à bientôt