Pourquoi la phénolphtaléine absorbe-t-elle dans le visible ?

[invitee3195d19]

Bonjour,

J'étais persuadé que la phénolphtaléine, entre les pH de 8,3 et 10, absorbait dans le visible à la place de l'infrarouge. En effet, l'infrarouge correspond à la vibration des liaisons, et en raison de la conjugaison de cette molécule, je pensais que les liaisons étaient tellement fortes que des photons de l'infrarouge ne suffisaient pas et qu'on arrivait donc au visible.
Mais je viens d'apprendre qu'en fait, ça se passe au niveau des énergies électroniques. Je ne comprends pas pourquoi le fait que ce soit conjugué fait passer ces transitions de l'UV au visible.
Une autre question : existe des couleurs qui se forment grâce à une absorption dans le visible au lieu de l'infrarouge (du aux énergies vibrationnelles).

Merci beaucoup.
-----

[moco]

Non seulement la phénolphtaléine, mais tous les colorants organiques absorbent la lumière par des transitions électroniques. Ce sont les électrons pi des doubles liaisons conjuguées qui effectuent ces transitions, donc qui absorbent la lumière.
On peut même montrer que cette absorption se fait en général par des chaînes -CH=CH-CH=CH-CH=CH-CH=CH-, etc. Plus la chaîne est longue (et parfois refermée sur elle-même dans des cycles), plus la longueur d'onde absorbée augmente. Quand le nombre de carbone impliqués dans la chaîne -CH=CH-CH=CH- est petit, l'absorption est dans l'ultra-violet, et la matière est incolore. C'est le cas de la phénolphtaléine en milieu acide. Il n'y a alors que 6 atomes C pris dans la chaîne.
Par contre si le nombre de carbone est grand, l'absorption se fait dans le visible. C'est le cas de la phénolphtaléine en milieu basique qui a sauf erreur 19 atomes C pris dans la chaîne. Mais cela complique, car il y a aussi des atomes d'oxygène.
Le principe n'en reste pas moins valable.

[invitee3195d19]

D'accord. Merci beaucoup pour l'efficacité et la rapidité de la réponse.

[invite3d779cae]

... Je ne comprends pas pourquoi le fait que ce soit conjugué fait passer ces transitions de l'UV au visible.
Une autre question : existe des couleurs qui se forment grâce à une absorption dans le visible au lieu de l'infrarouge (du aux énergies vibrationnelles)

Prenons l'exemple de l'ions carbonate CO₃^2- Il y a 3 atomes d'oxygenes et 1 atome de carbone, si on regarde de plus pret en étudiant la structure electronique on peut voir que seul les atomes d'oxygene peuvent porter la charge négative, seulement la question c'est : Il y a 3 atomes et 2 charges, quels atomes vont se charger ?

La reponse est : TOUS ! Tous les atomes d'oxygene se charge seulement ils s'echangent les electron tellement vite qu'on a l'impression que la charge d'un atome d'oxygene est de 2/3.

On sait qu'un photon est crée par une variation electromagnétique, or si les charges mises en jeu sont faibles alors le photon resultant sera peu energétique.

Exemple :

-Une rotation change quasiment rien au point de vue du champ electrique, ca génèrera donc des photons de tres faibles energie

-Une vibration change le champ electrique beaucoup plus fortement et donc génèrera des photons plus energtique (IR)

-Un electron qui change d'orbitale change enormément le champs electrique, même si c'est sur une courte distance la variation se fait par le biais d'une charge entiere en un temps tres bref donc variation forte ! (UV-Visible)

-Dans un noyau atomique qui se désintegre il y a un mouvement de plusieur charges (voir plusieur dizaines de charges) qui se deplace a tres grande vitesse donc la variation est encore plus forte (gamma)

On voit donc que pour n'importe quel cas le phénomene est toujours le même une variation de champ electrique, apres sont a prendre en compte la charge et le temps de variation.

Donc si un systeme est conjugué il fait appel a des charges plus petites et donc des energie plus faibles

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee3195d19]

...et merci pour cette précision très utile... Je comprends tout maintenant !!

[invite51f5ee7b]

petite remarque: la phénolphtaléine n'absorbe pas dans le visible. D'ailleurs, c'est incolore !
Contrairement à sa morme déprotonée !