Spectroscopie UV-visible

homer38 · 13/10/2010 - 10h31

Bonjour,

J'ai effectué un TP sur la spectroscopie UV-visible et j'aurais besoin d'aide sur quelques éléments.

Pour résumé le TP, on avait 3 solvants (eau, 2-propanol, hexane) pour 4 solutés (acétone, acétaldéhyde, acétylacétone, oxyde de mésithyl), on devait tracer un spectre de chaque soluté dans chacun des solvants.

Ma première incertitude porte sur le fait que l'appareil utilisé effectuait les mesures de 200nm à 400nm. On a pu observer sur chacun des spectres un seul pic correspondant (enfin je crois) aux transitions n==>Pi*, je me demandais si les transitions Pi==>Pi* ne s'effectuaient pas avant les 200nm. Qu'en pensez-vous?

Ma seconde incertitude concerne le spectre de l'acétaldéhyde dans l'hexane, pour lequel on observe une structure fine (série de pics) aux alentours des 290nm. Pourriez-vous m'expliquer a quoi est du cette série de pics? De plus, j'ai observé de chacun de ces pics etaient espacés de 8nm environ, donc si je calcule en nombre d'ondes (cm-1) les différences d'énergies entre chaque pics, on obtient:

nombre d'ondes = 1/(8*10^-7)= 1250000 cm-1

c'est bien ça?

Merci pour votre aide,

Homer38

homer38 · 13/10/2010 - 18h57

Personne pour m'aider?

moco · 13/10/2010 - 20h27

Les transitions pi - pi* se rencontrent dans le domaine 200 - 400 nm, et me semble-t-il, jamais en-dessous de 200 nm.

Le spectre de l'acétaldéhyde possède une structure fine, dis-tu. Fort bien. Il s'agit de pics dont la transition correspond à un passage de l'état fondamental vers les divers niveaux vibrationnels d'un même état excité électroniquement. La différence d'énergie entre ces pics doit être constante, et correspondre à une vibration dans l'infra-rouge.

C'est dommage que l'énergie que tu trouves ne correponde pas au pic de 1700 cm-1 qui est caractéristique du groupe C=O dans l'infra-rouge. Mais cela n'est peut-être pas étonnant, car toi, tu as déterminé une vibration de l'état excité, et pas de l'état électronique fondamental.

philou21 · 13/10/2010 - 21h17

Envoyé par homer38

...Ma seconde incertitude concerne le spectre de l'acétaldéhyde dans l'hexane, pour lequel on observe une structure fine (série de pics) aux alentours des 290nm. Pourriez-vous m'expliquer a quoi est du cette série de pics? De plus, j'ai observé de chacun de ces pics etaient espacés de 8nm environ, donc si je calcule en nombre d'ondes (cm-1) les différences d'énergies entre chaque pics, on obtient:

nombre d'ondes = 1/(8*10^-7)= 1250000 cm-1

c'est bien ça?

Bonsoir
ton calcul est faux, si tu exprimes ton énergie en nombre d'onde : E=1/ $\lambda$ , alors $\Delta$ E n'est pas égale à 1/ $\Delta\lambda$
au premier ordre pour des $\lambda$ proches ça fera : $\Delta$ E= $\Delta\lambda$ / $\lambda$ ²
soit environ 950 cm^-1 dans ton cas

homer38 · 14/10/2010 - 09h28

Moco, pour te répondre, je pense que dans notre cas, les transitions pi==>pi* sont très proches des 200nm puisque sur la majorité de nos spectres (200nm-400nm) on pouvait observer la "fin" d'un pic à 200nm.

Pour ce qui est du calcul Philou, je ne comprend pas trop pourquoi tu fais ce calcul, tu pourrais m'expliquer? Je pensais bien aussi que mon calcul était faux puisque la valeur trouvée me semblait énorme.

Merci pour votre aide.

homer38 · 14/10/2010 - 09h31

Autre question, pourquoi n'avons nous pas de structure fine pour nos autres solutés, notamment l'acétone?

philou21 · 14/10/2010 - 09h55

Envoyé par homer38

...Pour ce qui est du calcul Philou, je ne comprend pas trop pourquoi tu fais ce calcul, tu pourrais m'expliquer? Je pensais bien aussi que mon calcul était faux puisque la valeur trouvée me semblait énorme...

c'est juste de l'arithmétique...

$E_1 = \frac{1}{{\lambda _1 }} \\ <br /> E_2 = \frac{1}{{\lambda _2 }} \\ <br /> E_2 - E_1 = \frac{{\lambda _1 - \lambda _2 }}{{\lambda _1 \lambda _2 }} \\ <br />$

homer38 · 15/10/2010 - 08h03

Ah oui okai Philou, ca me parait évident maintenant.^ ^

Merci beaucoup pour tes réponses.

As-tu une idée, pour les questions que j'ai posé pour Moco?

homer38

philou21 · 15/10/2010 - 08h57

Envoyé par homer38

Ah oui okai Philou, ca me parait évident maintenant.^ ^

Merci beaucoup pour tes réponses.

As-tu une idée, pour les questions que j'ai posé pour Moco?

homer38

Je ne sais pas trop... les pi-pi* sont effectivement vers 190, 200 nm tu dois donc voir la descente du pic.
Les n-pi* sont plutôt vers 270 nm effectivement (et moins intenses).

homer38 · 15/10/2010 - 09h11

Oui c'est exactement ce que nous avons obtenus expérimentalement. je te remercie encore pour ton aide que je vais encore solliciter si tu le veux bien. Sais tu comment je peux convertir une différence d'énergie exprimée en cm-1 en kJ/mol?

philou21 · 15/10/2010 - 09h22

tu multiplies par 12.0 10^-3

curieuxdenature · 15/10/2010 - 09h40

Bonjour homer38

et pour être plus précis, si ça peux t'aider:

homer38 · 15/10/2010 - 10h07

Merci à vous 2.
Curieux, je ne peux pas ouvrir ta pièce jointe, puisqu'elle n'est pas "activée".
Philou, je ne veux pas abuser de ta gentillesse, mais serait-il possible d'avoir des détails?

philou21 · 15/10/2010 - 10h39

E=hc/ $\lambda$
c=3.10¹⁰ cm/s
h=6.6.10^-34 J.s
tu multiplies par Avogadro pour en avoir pour une mole N= 6.02.10²³

ce qui fait 12 J/mol
soit 12.10^-3 KJ/mol

homer38 · 15/10/2010 - 12h04

okai d'accord, donc pour résumé mon calcul:

différence d'énergie entre une bande a 265nm et une bande a 278.5 nm, on a : E=1/(265*10^-7)-1/(278.5*10^-7)= 1829cm-1

sachant qu'on a une incertitude de + ou - 1nm sur la lecture de la longueur d'onde, on a E=1829cm-1 + ou - 272 cm-1

ce qui donne en kJ/mol:

E= 1829*6.6*10^-34*3*10^10= 3.62*10^-20 J/molécule + ou - 0.54*10^-20
E=3.62*10^-20 * 6.02*10^23 = 21801 J/mol + ou - 3242
E=21.8 kJ/mol +ou- 3.44

Ca vous parait cohérent?