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ahlafi cours infra rouge

Prof H AHLAFI Département de Chimie Faculté des Sciences - Meknès SPECTROPHOTOMETRIE INFRA-ROUGE Journées de Formation Techniques d ? Analyses Physico-Chimiques Meknès ?? Juin CPrincipe de la technique Interaction rayonnement IR Matière Gaz Liquide ou Solide ? SPECTRE D ? ABSORPTION Moléculaire Octane Absorbance A log T Transmittance T CLumière Spectre électromagnétique Domaine spectral Le domaine IR comporte régions ? Proche-IR - ??m ? IR moyen - ??m ? IR-lointain - ??m - cm- - cm- région explorée - cm- ENERGIE IR MOUVEMENTS DE VIBRATION ROTATION CMatière ? Energie Totale ET Niveaux d ? Energie IR Transitions ENTRE NIVEAUX QUANTIFIES DE VIBRATION E ET V DE ROTATION E DES MOLECULES J CThéorie H ? r v Er v ? r v Energie de vibration E v h ? v Energie de rotation E J h C B J J Conditions à satisfaire pour observer une transition de vibration et de rotation ? ? Restrictions quantiques a ?v spectre de rotation pure b ?v ?J spectre d ? absorption Moment dipolaire permanent variable au cours du mouvement Molécules A ou avec centre de symétrie ne sont pas actives en IR N O CO linéaire ? E h ? CLa vibration Les molécules ressemblent à un ensemble de boules les atomes liés par des liaisons chimiques modi ?cation des distances inter-atomiques et des angle s CModèle de l ? oscillateur harmonique Mécanique classique AB ? Molécule diatomique atomes reliés entre eux par un ressort liaison X X cos ? t ? ? Fréquence de vibration m d x dt ? k x ? ? La fréquence de vibration dépend de la masse réduite du système A-B la constante de force de la liaison CLoi de Hooke E ?et de k Fréquence de vibration proportionnelle à k CE ?et de Fréquence de vibration inversement proportionnelle à CIntensité des bandes Liaisons faiblement polarisées Liaisons fortement polarisées Simple Triple Double Empreinte digit a le ? ? CVIBRATION DES MOLECULES POLYATOMIQUES Modes normaux de vibration ? Molécule à N atomes reçoit de l ? énergie IR il en résulte un mouvement de vibration compliqué décomposé en mouvements de vibrations plus simples et indépendants appelés MODES NORMAUX DE VIBRATION MNV CNombre de modes normaux de vibration N- ou N- N atomes Molécule linéaire Degrés de liberté N Translation Rotation Vibration N- Molécule non- N linéaire N- On appelle vibration fondamentale une vibration dont la fréquence correspond à celle d ? un mode normal de vibration Modes normaux de vibration H O molécule non linéaire N N - x - modes normaux Elongations des liaisons O -H à ? cm- et à ? cm- Déformation de l ? angle à cm- CH C O x ?? MNV Nbre de MNV n ? est pas toujours respecté CBandes secondaires ? Modes doublement ou triplement dégénérés Modes ayant la même fréquence de vibration ? Bandes de combinaison par exemple excitation simultanée de plusieurs vibrations fondamentales Ou ? des harmoniques overtone d ? intensités très faibles ? v multiple de la