Spéctrophotométrie Flashcards
De quoi est composée une onde électromagnétique ?
- une composante magnétique utilisée pour RMN
- une composante électrique utilisée pour phénomènes de transmission, réflexion, réfraction et absorption
Que permet l’onde électromagnétique ?
Permet de transporter de l’énergie dans le vide
Equation de Planck ?
𝐸 = ℎ𝑐/λ
h = constante de Planck = 6,63.10^-34 J.s
c = vitesse de la lumière = 3.10^8 m.s-1
λ = longueur d’onde en m
Comment est classé le rayonnement ?
Le rayonnement est classé dans différents domaines en fonction des longueurs d’onde ou niveau d’énergie
=> Ex : Ultra violet domaine de longueur d’onde entre 200 et 400 nm.
D’après l’équation de Planck qu’implique un rayonnement avec une petite longueur d’onde ?
Un haute énergie
Domaine visible ?
400/800 nm
Définition de la matière ?
Matière = assemblage de particules élémentaires = non continue
Quel est le type de valeurs de l’énergie non continue ?
Valeurs discrètes
Comment peut on calculer l’énergie totale d’un édifice atomique ?
Il peut se mettre sous la forme de la somme suivante :
* E = Eélec + Evib + Erot + Etrans
Avec :
* Eélec représente l’énergie électronique
* Evib l’énergie vibrationnelle
* Erot l’énergie rotationnelle
Qu’est ce que l’énergie quantique ?
=> Niveaux quantifiés
Eélec = 10 Evib = 100 Erot
Quel est m’effet d’une onde électromagnétique sur l’atome ?
Modification de l’énergie de l’édifice
=> Excitation des électrons : Niveau d’énergie
fondamental (EF) à niveau d’état excité (EE) => Interactions électromagnétiques
Réaction de l’atome face à l’apport d’énergie ?
L’énergie apportée par la radiation 𝐸 = ℎ𝑐/λ permet de passer d’un E1à un niveau E2
Relation entre E1 et E2 ?
𝐸2 − 𝐸1 = ∆𝐸 = ℎ𝑐/λ
Relation entre une longueur d’onde et une transition énergétique ?
- A une longueur d’onde absorbée correspond une transition énergétique
- A un atome ou une molécule ne correspondent que des niveaux d’énergies donnés donc des transitions données donc des longueurs d’onde données <=> domaine spectral
Définition, de l’absorption ?
Phénomène au cours duquel une espèce chimique atténue sélectivement la puissance P0 (l’intensité I0) du rayonnement électromagnétique incident
Définition de la spectrophotométrie optique ?
Analyse des modifications spectrales (longueur d’onde et intensité) de l’article lumière incidente, le plus souvent monochromatique, après son interaction avec la matière (atomes, molécules à l’état gazeux, liquide ou solide)
A quoi correspondent ε et λ ?
λ = Longueur d’onde
ε = Intensité (coeff. d’extinction molaire)
Transition électronique ?
- Longueur d’onde du rayonnement : 300 - 800 nm
- Domaine spectral : UV - Visible
Transition vibrationnelle ?
- Longueur d’onde du rayonnement : 1 µm
- Domaine spectral : Infrarouge
Type de transition quantique avec les rayons Gamma ?
Changement de configuration nucléaire
Type de transition quantique avec les UV-visible ?
Changement de distribution électronique
Type de transition quantique avec les IR ?
Changement de configuration => Etude des vibrations des atomes
Type de transition quantique avec les RMN/Onde radio ?
Changement de spin
Dans la pharmacopée rôle des IR et UV sur l’Ofloxacine ?
- IR : analyse qualitative (identification)
- UV : analyse quantitative (dosage)
Dans la pharmacopée rôle des IR et UV sur le Dichlorhydrate de cétirizine ?
IR et UV : analyse qualitative
Absorption de l’énergie du photon ?
h*nu => passage de l’état fondamental EF à l’état excité EE
Quelles entités sont concerné par l’absorption de l’énergie des photons ?
Concerne les électrons de valence ou les
électrons externes => Seules certaines transitions sont permises :
n –> σ*
n –> π* et π–>π*
Relation entre nu et λ ?
nu = 1/λ
Déplacement des électrons lors des effets des ondes électromagnétiques ?
Passage du niveau de plus haute énergie occupé au niveau de plus basse énergie vacante
Avantage des échanges d’énergie réalisés lors de l’absorption ?
Les échanges de chaleur sont peu intenses : pas de perturbation du milieu, méthode non destructrice
Définition de chromophore ?
Groupement fonctionnel permettant l’absorption
Exemples de chromophores ?
Molécules conjuguées, aromatiques,
comprenant des hétéroatomes
Condition que le solvant doit respecté lors de la spectrophotométrie ?
Le solvant ne doit pas absorbé dans le domaine de “recherche”
Spectre de raies ?
Des transitions permises sur un seul niveau
d’énergie
Transition du sodium ?
Cas du sodium : 1 seul électron périphérique
Transition :
=> 3s 3p : 590 nm
=> 3s 4p : 330 nm
=> 3s 5p : 285 nm
Spectre de bande ?
Plusieurs niveaux d’énergie accessibles
Aspect des spectres de bande à l’état gazeux, liquide et solide ?
Etat gazeux : bandes fines
Etats solide et liquide : bandes larges
Définition de l’absorption ?
Phénomène au cours duquel une espèce chimique atténue sélectivement la puissance P0 du rayonnement électromagnétique incident. La puissance du faisceau incident est donc plus forte que celle du faisceau émergent P. Elle mesure donc la capacité de la substance à absorber la lumière que la traverse
Quelles autres activités peuvent faire diminuer la valeur de la puissance du rayonnement électromagnétique incident ?
- Perte par réfraction aux interfaces
- Perte par diffusion dans la solution
MAIS :
=> P < P0 : - effets mineurs : réfraction et diffusion
- effet majeur : absorption de l’énergie par le soluté présent en solution
Mesure de la transmittance ?
=> T
* fraction du rayonnement incident qui est transmis par le milieu suite aux interactions
* Plus l’atténuation du signal est forte plus la transmittance
est faible.
* Comprise entre 0 et 1 ou 0 et 100%.
* Sans unité
* 𝑇 = 𝐼/𝐼0
* 𝑇% = (𝐼/𝐼0)*100
* 𝑇= 10^-A
Mesure de l’absorbance ?
- définie comme –log T
- Plus l’atténuation du signal est forte plus
l’absorbance est forte - 𝐴 = − log 𝑇 = − 𝑙𝑜𝑔*(𝐼/𝐼0)
Loi de Beer-Lambert ?
𝐴 = 𝜀lC
𝜀 : coefficient d’extinction molaire
C : Concentration soluté
l : trajet optique en cm
Coefficient d’extinction molaire ?
- Ou absorptivité molaire
- défini à une longueur d’onde donnée, pour un solvant donné et à une T° donnée
- Unité : L.cm-1.mol-1
- Cas particulier : coefficient d’extinction spécifique qd concentration exprimée en g/L
Absorbance spécifique ?
- A^1%
- Absorbance de la solution à 1g pour 100 mL ou 10 g/L qd le trajet optique est de 1 cm
Exemples d’erreurs chimiques ?
- Instabilité de la solution
- En cas de complexation nécessaire : excès de complexant nécessaire pour que l’équilibre soit complètement déplacé <=> éviter les interférences
- Effet solvant : spectre diffère
A quoi peut être due l’instabilité de la solution ?
au pH : (pp acido basique du soluté ou réactivité du soluté aux acides/Bases)
à la température
A quoi peut être dû “l’effets solvant” (spectre qui diffère) ?
aux interactions intermoléculaires possibles
aux pp acidobasiques éventuelles du soluté dans l’eau => Ex : acide acétique
absorption du solvant (cut-off)
Cut off de l’acétone ?
330 nm