SPECTROMÉTRIE DE FLUORESCENCE MOLÉCULAIRE Flashcards

1
Q

La spectrométrie de fluorescence moléculaire étudie l’émission de lumière par des molécules, en solution après excitation par des _______ appartenant au domaine du __________ ou du _____________.

A

photons;
visible ou du proche ultraviolet.

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2
Q

L’______________ est une émission de lumière chaude.

A

incandescence

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3
Q

La luminescence est une émission de rayonnements électromagnétiques visible ou proche ultraviolet avec dégagement de chaleur. (V/F)

A

F: sans dégagement de chaleur

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4
Q

Selon la source de l’énergie excitatrice, on distingue plusieurs phénomènes de luminescences:
Chimiluminescence: _____________________;
Bioluminescence: _______________________;
Thermoluminescence: __________________;
Electroluminescence: ___________________;
Photoluminescence: ____________________;

A

Chimiluminescence: Réaction chimique;
Bioluminescence: Réaction enzymatique;
Thermoluminescence: Radioactivité - chaleur;
Electroluminescence: Courant électrique;
Photoluminescence: Absorption de photons.

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5
Q

Selon la durée de la photoluminescence, on distingue : ______________ et ______________.

A
  • La phosphorescence ; de longue durée (plusieurs minutes voir plusieurs heures);
  • La fluorescence ; de courte durée (quelques nanosecondes).
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6
Q

La fluorimétrie regroupe deux techniques analytiques distinguées comme suit: ________________ et ________________.

A

Spectrométrie de fluorescence moléculaire;
Spectrométrie de fluorescence atomique ou spectrométrie de fluorescence X.

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7
Q

Analyte de la Spectrométrie de fluorescence moléculaire: _________.

A

Molécule

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8
Q

Domaine énergétique de la spectrométrie de fluorescence moléculaire: ______________.

A

Visible et proche UV

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9
Q

Domaine énergétique de la Spectrométrie de fluorescence atomique ou spectrométrie de fluorescence X: _________________ayant pour analyte __________.

A

Rayons X;
Atome.

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10
Q

Proche ultraviolet : ___ à ___nm;
Visible : ___ à ___ nm.

A

200 à 400 nm;
400 à 800 nm.

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11
Q

La photoluminescence résulte des énergies _____________ et ______________.

A

électronique et vibrationnelles

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12
Q

En fluorescence : Les transitions électroniques se font entre deux états énergétiques de _________________.

A

même multiplicité

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13
Q

En phosphorescence : Les transitions électroniques se font entre deux états énergétiques de ___________________.

A

multiplicités différentes

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14
Q

Chaque électron est caractérisé par les nombres quantiques : _________, __________, ___________.

A
  • Principal « n »;
  • Secondaire « l »;
  • Magnétique (spin) « m » (m = ± ½).
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15
Q

La multiplicité M définit deux états électroniques : ___________ ou ____________.

A

SINGULET ou TRIPLET

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16
Q

M = ___________.

A

M = 2S + 1
S: somme des spins des électrons d’une orbitale moléculaire

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17
Q

Etat SINGULET : M = __;
Etat TRIPLET : M = 3__.

A

Etat SINGULET : M = 1
Etat TRIPLET : M = 3

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18
Q

On distingue ainsi les états électroniques suivants: _________________, ______________, _________________.

A

a. Etat électronique fondamental SINGULET : Les électrons appariés ont des spins opposés ou antiparallèles (↑↓)
M = 2 [(+ ½ ) + ( - ½ )] + 1 => M = 1;
b. Etat électronique excité SINGULET : Les électrons non appariés ont de spins opposés ou antiparallèles (↑↓)
M = 2 [(+ ½ ) + ( - ½ )] + 1 => M = 1;
c. Etat électronique excité TRIPLET : Les électrons non appariés ont de spins parallèles (↑↑)
M = 2 [(+ ½ ) + ( + ½ )] + 1 => M = 3.

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19
Q

Le ____________ est un schéma couramment utilisé en chimie pour représenter les différents processus photophysiques et photochimiques qui se produisent dans une molécule après l’absorption de lumière.

A

diagramme de Jablonski

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20
Q

Les états électroniques représentés par le diagramme de Jablonski: ____________, ______________, ________________.

A
  • État fondamental (S₀);
  • États excités singulets (S₁, S₂, etc.);
  • États excités triplets (T₁, T₂, etc.).
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21
Q

Les transitions représentées dans le diagramme de Jablonski:
_____________;
__________________: ___________, ___________, _____________;
__________________: ______________, ______________________.

A

Excitation;
Désactivation non-radiative: Relaxation vibrationnelle, Conversion interne, Conversion inter-système;
Désactivation radiative: Désactivation directe, Désactivation après changement de multiplicité.

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22
Q

L’absorption d’un quantum d’énergie fournie par une source lumineuse externe permet le passage d’électrons de l’état fondamental à un état excité. (V/F)

A

V

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23
Q

Dans la désactivation non-radiative, la dissipation de l’énergie se fait sous forme de ___________.

A

chaleur

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24
Q

Dans la désactivation radiative, la dissipation de l’énergie se fait sous forme de ___________.

A

radiations

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25
Q

Relaxation vibrationnelle: Transfert de l’énergie au niveau vibrationnel le plus bas du _______________________.

A

même niveau énergétique excité

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26
Q

Conversation interne: Transfert de l’énergie du niveau vibrationnel le plus bas d’un état excité à un ______________________.

A

état électronique inférieur

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27
Q

La conversion externe implique le transfert de l’énergie au _______ ou à ___________.

A

Solvant ou matrice

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28
Q

Conversion inter-système: Changement de multiplicité nécessitant un _____________________ et évolution d’un état ___________ à un état_____________ d’énergie voisine et de durée de vie _________.

A

retournement de spin;
excité SINGULET S1;
excité TRIPLET T1;
plus longue.

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29
Q

La Désactivation directe implique une transition entre l’état _____________ et l’état __________________.

A

excité SINGULET S1;
fondamental SINGULET S0.

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30
Q

Lors d’une désactivation directe, l’énergie restituée est plus faible que l’énergie absorbée. (V/F)

A

V

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31
Q

La radiation émise lors d’une désactivation directe a une durée de vie de ___ et ___ secondes.

A

10-9 - 10-7

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32
Q

La désactivation directe est à l’origine du phénomène de la phosphorescence. (V/F)

A

F: Fluorescence

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33
Q

La Désactivation après changement de multiplicité implique le passage d’un état excité ___________ à l’état fondamental ____________.

A

TRIPLET T1;
SINGULET S0.

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34
Q

Après changement de multiplicité, la désactivation par émission de lumière est de longueur d’onde _________ que celle de la lumière initialement absorbée ou celle émise par fluorescence.

A

plus grande (moins énergétique)

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35
Q

La Désactivation après changement de multiplicité est à l’origine de la phosphorescence. (V/F)

A

V

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36
Q

La transition de l’état triplet à l’état fondamental est ___________ et donc ________ que celle de la fluorescence, ce qui explique pourquoi la phosphorescence est souvent observée sur une période plus longue et à une longueur d’onde plus grande.

A

moins probable;
plus lente;

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37
Q

La spectrométrie de fluorescence moléculaire utilise la mesure de l’intensité de __________________ par la substance à examiner par rapport à celle émise par un _____________.

A

lumière fluorescente émise (If);
étalon déterminé.

38
Q

La fluorescence est mesurée à un angle de 90° par rapport au trajet optique du rayonnement incident (I0) afin de différencier la lumière fluorescente de la ________________.

A

lumière transmise (It)

39
Q

Spectre d’émission de fluorescence : L’intensité de fluorescence émise est mesurée sur une plage de longueurs d’onde en excitant la molécule à _____________________.

A

une longueur d’onde fixe

40
Q

Spectre d’excitation de fluorescence : L’intensité de fluorescence émise est mesurée sur une longueur d’onde fixe en excitant la molécule à ____________________.

A

des longueurs d’ondes variées.

41
Q

Dans un milieu optiquement transparent, le spectre d’émission est une _______________ du spectre d’excitation.

A

image inversée (effet miroir)

42
Q

En général, lorsqu’une molécule absorbe de la lumière, elle le fait à une longueur d’onde __________ (ce qui signifie une énergie ________) que celle à laquelle elle émet de la lumière par fluorescence.

A

plus courte;
plus élevée.

43
Q

Le ___________________ désigne la différence entre la longueur d’onde (ou la fréquence) de la lumière absorbée par une molécule et celle de la lumière qu’elle émet par fluorescence.

A

déplacement de Stokes (ou shift de Stokes)

44
Q

Le ________________ détermine l’efficacité d’une molécule à fluorescer.

A

rendement quantique de fluorescence Φf

45
Q

Φf = _____________________.

A

Φf = nombre de photons émis/nombre de photons absorbés= If/Ia

If: Intensité de fluorescence;
Ia: Intensité absorbée.

46
Q

ɸf = 0 => __________________.

A

Absence de fluorescence

47
Q

ɸf = 1 => _________________.

A

Fluorescence maximale

48
Q

__ < ɸf < __

A

0 < ɸf < 1

49
Q

Intensité de fluorescence « If » est égale à: If = _____________________.

A

If = ɸf * Ia = ɸf * (Io - It)

Io: Intensité du rayonnement incident;
It: Intensité du rayonnement transmis.

50
Q

If = ɸf * (Io - It) = ________________ = _________________

A

ɸf * Io (1 - It/Io) = ɸf * Io (1 - 10^-A)

51
Q

On ne mesure qu’une partie de la fluorescence à 90°. (V/F)

A

V

52
Q

If = ______________________= K’ * __.

A

k x ɸf x I0 x (2,3.ε.l.c)
K’ * C

53
Q

Le facteur K’ regroupe les paramètres propres au ________et à l’_________. En pratique, ces paramètres sont fixes.

A

composé;
appareillage.

54
Q

La linéarité de la fonction If = f(C) n’est vérifiée que pour les solutions __________.

A

très diluées (< 10-4M).

55
Q

L’intensité de fluorescence If dépend de : ____________, ____________, ____________, _____________, _______________.

A

✓ L’intensité Io de la source;
✓ L’appareillage;
✓ La longueur d’onde d’excitation;
✓ La concentration de la solution fluorescente;
✓ L’environnement, la nature du solvant, la température et le pH.

56
Q

Le temps de vie radiatif (τ) est caractéristique de chaque espèce moléculaire fluorescente, il est de __ à ____ nm.

A

1 à 100 nm

57
Q

Pour t = τ: [MS] = __________=____________.

A

[MS] = [MS]o/e = [MS]o/2,718

MS : Nombre de molécules excitées au temps t
MS0: Nombre de molécules initialement excitées
e = 2,718 (base des logarithmes népériens)

58
Q

Plus τ est court, __________sera la fluorescence.

A

meilleure

59
Q

La sensibilité de la spectrofluorimétrie est ______________ à τ.

A

inversement proportionnelle

60
Q

τ varie en fonction de l’environnement : _____, ______…etc

A

Solvant;
pH.

61
Q

Les espèces fluorescentes sont dites ______________.

A

FLUOROPHORES

62
Q

Les fluorophores généralement des composés _______________.

A

organiques aromatiques

63
Q

Les fluorophores répondent aux critères suivants: ____________, __________, ___________, ___________, ____________.

A

✓ Absorption dans le visible ou le proche ultraviolet;
✓ Coefficient d’extinction molaire εmax important;
✓ Fort rendement quantique (0.8 - 0.9)
✓ Très courte durée de vie de fluorescence (≈ ns)
✓ Grand décalage de STOKES

64
Q

Un fluorophore avec un ____________ élevé est plus efficace pour convertir l’énergie lumineuse absorbée en lumière fluorescente.

A

rendement quantique

65
Q

La fluorescence est privilégiée par les molécules: ________, ________, __________.

A

✓ Cycliques;
✓ Rigides;
✓ Possédant des liaisons π.

66
Q

La fluorescence est augmentée par la présence de ___________________ et est diminuée par la présence de ____________________________.

A

groupements électrodonneurs (OH, NH2, R …);
groupements électroattracteurs (NO2, COOH, X …).

67
Q

Une augmentation de la polarité, diminue ___et augmente ___________.

A

If;
λémission.

68
Q

Phénomènes lumineux parasitaires de fluorescence: ____________, __________, _____________.

A

Diffusion de Rayleigh;
Diffusion Raman;
Raie du 2ème ordre.

69
Q

Diffusion de Rayleigh: Diffusion à la même longueur d’onde d’une ________________.

A

petite fraction de la lumière excitatrice

70
Q

Diffusion Raman: Diffusion d’une fraction plus petite de la lumière excitatrice à des longueurs d’onde ________ par perte de l’énergie sous forme de _________.

A

plus grandes;
vibrations.

71
Q

Raie du 2e ordre : Positionnée à ________ la longueur d’onde maximale d’excitation, il s’agit d’un phénomène purement optique dû à la ________________________.

A

deux fois;
diffraction de la lumière sur les réseaux de l’appareillage.

72
Q

Une augmentation de la ______________ et/ou une diminution de la __________ entrainent une accélération des mouvements browniens qui augmentent les chocs entre les molécules favorisant la ____________ce qui entraine une diminution du ______________ de fluorescence.

A

température;
viscosité;
relaxation non radiative;
rendement quantique.

73
Q

La _______________________ décrit la diminution de l’émission de fluorescence après un temps d’excitation prolongé due à la destruction du fluorophore par la lumière excitatrice.

A

photo-décomposition

74
Q

Le _______________ décrit la diminution du rendement quantique par transfert d’énergie.

A

Quenching de fluorescence

75
Q

_________________________ décrit la destruction irréversible d’un fluorophore excité par la lumière en présence d’oxygène.

A

Photobleaching (photoblanchiment)

76
Q

Si la forme acide est fluorescente, pH ↑ => [H3O+] ↓ => If __.

A

77
Q

Si la forme basique est fluorescente, pH ↑ => [H3O+] ↓ => If __.

A

78
Q

Les cuves utilisées en spectroscopie fluorescence sont en __________.

A

quartz

79
Q

La source polychromatique est une lampe à ___________________.

A

arc xénon haute pression (200 à 800 nm)

80
Q

Un spectre de fluorescence obtenue en 3D (trois dimensions) If = f( λémission, λexcitation) est une signature de la molécule d’où la __________ de la spectrofluorimétrie.

A

sélectivité

81
Q

Grâce à des ___________, il est possible d’identifier les substances chimiques fluorescentes.

A

bases de données

82
Q

La spectrofluorimétrie est ____ à ____ fois plus sensible que la spectrophotométrie d’absorption UV-Visible.

A

10 à 1000

83
Q

Applications de la SFA en analyse quantitative: ___________, __________, ___________.

A
  • Analyse directe: Mesure de la fluorescence des molécules naturellement fluorescentes (quinine et dérivés);
  • Analyse fondée sur le phénomène d’inhibition : Mesure de l’atténuation de la fluorescence;
  • Analyse après modification.
84
Q

Il est possible d’analyser les substances chimiques non fluorescentes naturellement par: ______________, ______________, ________________.

A
  • Modification de la structure chimique sous l’influence du pH (Aniline);
  • Réaction de cyclisation (Oxydation de la vitamine B6);
  • Dérivatisation de fluorescence.
85
Q

L’aniline devient fluorescente à pH compris entre __ et __.

A

4,5 et 12

86
Q

L’oxydation de la vitamine B6 par le _______________ peut rendre la vitamine B6 fluorescente.

A

permanganate de potassium (KMnO4)

87
Q

La Dérivatisation de fluorescence implique le ____________________.

A

greffage sur un analyte non fluorescent un fluorophore

88
Q

On utilise l’__________________comme marqueur fluorescent des acides à courte chaine.

A

hydroxyméthyl-9 anthracène (9HMA)

89
Q

En Chromatographie sur Couche Mince CCM on utilise : _______________________ ou ____________________.

A

Plaque fluorescente et les taches sont détectées par atténuation de la fluorescence;
Plaque non fluorescente et les taches sont détectées par émission de fluorescence dans une chambre UV.

90
Q

En HPLC, la fluorescence offre une sensibilité extrêmement élevée, avec des limites de détection pouvant atteindre l’ordre du ________________.

A

femtomole (10^-15 mole)

91
Q

En HPLC, la fluorescence est utilisée pour le ____________________________.

A

dosage sérique des vitamines et des hormones

92
Q
A