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Pr. M. MAMOU Dr. H. BEN SI SAID TD N°3 S2 (Corrigé) Méthodes spectrométriques U

Pr. M. MAMOU Dr. H. BEN SI SAID TD N°3 S2 (Corrigé) Méthodes spectrométriques UMM. Faculté de Médecine. Département de Pharmacie. Laboratoire de Chimie Analytique – Tizi-Ouzou Page 1 sur 5 Corrigé DE TD Département de Pharmacie - Troisième année Méthodes spectrométriques (corrigé type) Document : CTD03 - 2S N° de série : Corrigé de TD N°3 (SEMESTRE 2) Exercice N° 01 : Spectrométrie de Fluorescence moléculaire 1. La structure aromatique et rigide du DCA promeuvent la fluorescence. 2. Les interactions solvant / analyte modulent les énergies des orbitales des analytes ce qui affecte directement leur spectre d’absorption et d’émission. 3. Il y a une augmentation de la constante diélectrique (2,015 < 3,06 < 4,806) qui mène à un shift bathochromique de λÉM et λEX. Plus la constante diélectrique d’un solvant est haute, plus les molécules de ce solvant sont aptes à transporter l’énergie de manière efficace. Ceci dit, les molécules nécessitent un rayonnement moins énergétique (λΞ↑) pour promouvoir leurs électrons aux états excités. Une manière analogue d’expliquer l’effet de la constante diélectrique et de concevoir que son augmentation diminue la vitesse de propagation du rayonnement dans le milieu menant à une compression de l’onde, une augmentation de la fréquence et une diminution de la longueur d'ondes. Le rayonnement perçu par les analytes en solution est donc plus énergétique. En plus de l’interaction dipole-dipole avec la liaison π qui entraine un effet bathochrome (ref. cours) 4. L’iodobenzene contient un atome halogène (iode) qui est reconnu comme un désactivant actif. L’iode est un désactivant par collision très efficace. Plus la concentration en iodobenzene augmente, plus la fréquence des collisions augmentent et plus l’intensité de fluorescence diminue (I↓⇒I0/I augmente). Exercice N° 02 À 250 nm correspond un nombre d’onde de 40 000 cm−1. Le pic Raman de l’eau sera donc situé à 40 000 − 3 380 = 36 620 cm−1, ce qui correspond à une longueur d’onde de 273,1 nm. Exercice N° 03 1. 2. a) FAUX. En absorption UV-Vis, la mesure de la transmittance est relative (T = I/I0). Une augmentation de l’intensité n’offre aucun avantage immédiat puisqu’en augmentant I0, I augmente de manière proportionnelle et T reste inchangé. Cependant, il existe une limite inférieure d’intensité à utiliser pour effectuer des analyses sensibles. Il existe aussi une limite supérieure pour ne pas décomposer l’échantillon. b) FAUX. La grande majorité des molécules organiques et inorganiques absorbent à λ< 200 nm. À ces λ, l’énergie portée aux électrons dans la molécule est assez grande pour exciter les électrons des liens chimiques les plus simples et les moins photosensibles. c) VRAI. Une lampe au tungstène peut être utilisé en IR si elle est adaptée pour émettre à des longueurs d’ondes plus grandes (IR 2500 nm -25 000 nm). Il suffit de chauffer le filament à de plus hautes température (effet de corps noir) dans un gaz inerte pour qu’elle ne s’oxyde pas en présence d’O2. Tungstène Deutérium D2 Pr. M. MAMOU Dr. H. BEN SI SAID TD N°3 S2 (Corrigé) Méthodes spectrométriques UMM. Faculté de Médecine. Département de Pharmacie. Laboratoire de Chimie Analytique – Tizi-Ouzou Page 2 sur 5 3. Lampe au xénon 4. Céramique de haute pureté ou dopées. Exercice N° 04 : IR 1. CH3-CO-OH 2. Spectre IR 1 O-H C=O Pr. M. MAMOU Dr. H. BEN SI SAID TD N°3 S2 (Corrigé) Méthodes spectrométriques UMM. Faculté de Médecine. Département de Pharmacie. Laboratoire de Chimie Analytique – Tizi-Ouzou Page 3 sur 5 Exercice N° 05 : IR 1. Ethanol : CH3−CH2−OH Ethanal : CH3-CHO 2. Hydroxyle : Alcool 3. Carbonyle : Aldéhyde 4. Ethanol : Spectre 2 Ethanal : Spectre 1 O-H C=O C-O C-H C-C C-C C-H Pr. M. MAMOU Dr. H. BEN SI SAID TD N°3 S2 (Corrigé) Méthodes spectrométriques UMM. Faculté de Médecine. Département de Pharmacie. Laboratoire de Chimie Analytique – Tizi-Ouzou Page 4 sur 5 Exercice N° 06 : RMN 1. La formule semi-développée de l'éthanol (voir Ex. précédent). 2. ✓ Les 3 protons du groupe CH3 ont le même environnement chimique. Ils sont donc équivalents et résonnent pour la même valeur de déplacement chimique, soit 1,0 ppm. ✓ Les 2 protons du groupe CH2 ont le même environnement chimique. Ils sont donc équivalents et résonnent pour la même valeur de déplacement chimique, soit 3,6 ppm. ✓ Le proton de - OH résonne pour 4,9 ppm. 3. Un proton ou un groupe de protons équivalents ayant n protons voisins eux-mêmes équivalents (portés par des atomes de carbone voisins) donne par couplage avec ceux-ci un signal possédant (n + 1) pics. Ce signal est un multiplet. Le groupe de protons équivalents de CH3 possède n = 2 protons voisins équivalents CH2. Par couplage le signal associé sera un triplet (n + 1 = 2 + 1 = 3). Le groupe de protons équivalents de CH2 possède n = 3 protons voisins équivalents CH3. Par couplage le signal associé sera un quadruplet (n + 1 = 3 + 1 = 4). Le proton du groupe OH n'a pas de proton voisin. Le signal associé est donc un singulet. 4. L'aire sous les pics d'un signal est proportionnelle au nombre de protons équivalents correspondant à ce signal. La courbe d'intégration permet de calculer le rapport des aires sous les signaux et donc le rapport des protons dans les différents signaux. Pour le spectre de RMN de l'éthanol on aura : Pr. M. MAMOU Dr. H. BEN SI SAID TD N°3 S2 (Corrigé) Méthodes spectrométriques UMM. Faculté de Médecine. Département de Pharmacie. Laboratoire de Chimie Analytique – Tizi-Ouzou Page 5 sur 5 Exercice N° 07 : RMN 1. Les 6 protons du 1,2-dichloroéthane CH3-O-CH3 ont le même environnement. Ils sont équivalents car il existe un plan de symétrie passant par l'atome d'oxygène. Ils résonnent tous les 6 pour le même déplacement chimique. 2. Le déplacement chimique doit être voisin de 3,3 qui est celui de des protons équivalents de CH3-O-R (voir le tableau). Proton CH3- C CH3- C- O CH3 - C = C CH3- O - R CH3 - CO - O - R C - CH2 - C C - CH2 - C - O C-CH- C C - CH2 - O - H Déplacement chimique (ppm) 0,9 1,4 1,6 3,3 2,0 1,3 1,9 1,5 3,6 uploads/Sante/ td-3-corrige 2 .pdf