Bonjour à tous, en relisant mon cours sur la théorie de Witt, j'ai revu le fait que plus le nombre de groupements chromophores est important plus la fréquence d'absorption est faible (effet bathochrome), ce qui m'a amené à me demander: comment se fait-il que plus il y a de liaisons doubles moins l'énergie absorbée est importante( E=hv)?
Voilà merci d'avance
Bonjour,
Vous posez là une question qu'il est impossible de développer en quelques minutes. C'est tout un cours basé sur la mécanique quantique qu'il faudrait développer. Est-ce que vous connaissez ce qu'on appelle "electron-in-the-box" ? C'est le point de départ de la théorie qu'il faut utiliser pour comprendre cet effet de conjugaison des doubles liaisons.
Non, je ne connaissais pas. Je ne suis qu'un modeste élève de terminale captivé par les sciences.
Bonjour,
Une explication "avec les mains", que j'espère compatible avec votre programme…
Premier point que vous avez dû voir : l'absorption d'un photon fait passer un électron d'un niveau d'énergie vers un autre.
Plus l'écart entre ces deux niveaux d'énergie est faible, plus la fréquence du photon est basse.
Pour une molécule ces niveaux d'énergie sont globaux, c'est à dire que les nuages électroniques ne sont pas attachés à un seul des atomes.
Le cas le plus simple est quand on a une liaison covalente à deux atomes (cas des liaisons simples) qui est une liaison liante (les électrons passent beaucoup de temps entre les deux noyaux, et cela donne une force qui les maintient près l'un de l'autre).
Le niveau d'énergie suivant correspond à des électrons qui s''écartent au lieu de se rapprocher (on appelle cela une liaison antiliante). La différence d'énergie est très élevée, et cela correspondrait à des photons UV durs
Pour les liaisons doubles ou triples, cette liaison est moins exclusive, et il faut ajouter moins d'énergie pour que les électrons aillent voir les atomes suivants. Qui dit moins d'énergie dit fréquence plus basse d'absorption.
On peut se représenter ces possibilités de déplacement des électrons avec des petits dessins (on appelle cela des formes de résonance ou également mésomères), où on déplace les électrons vers la droite ou vers la gauche.
Quand il y a une succession de doubles/simples liaisons, on aura possibilité d'un basculement d'ensemble, où l'un des carbones extrêmes se charge positivement, l'autre coté négativement, et les liaisons intermédiaires alternent. Cette forme mésomère aura besoin d'une énergie d'autant plus faible que l'écart entre le plus et le moins est grand. Donc quand il y a assez de double liaisons, la fréquence correspondante diminue suffisamment pour que cela passe au visible. (la règle de witt dit environ 7 doubles liaisons)
Le groupe contenant ces successions de doubles liaisons est appelée le chromophore
On peut raffiner en mettant au voisinage de ce chromophore des atomes ou des groupe soit qui attirent, soit qui repoussent les électrons, et qui vont changer la stabilité de la forme mésomère. Ces groupes qui modifient la fréquence d'absorption sont ce qu'on appelle des auxochromes, et en les choisissant bien on peut jouer finement sur la couleur obtenue
Dernière modification par Resartus ; 19/04/2020 à 09h53.
Why, sometimes I've believed as many as six impossible things before breakfast
Merci pour votre réponse détaillée. Je pense avoir compris dans les grandes lignes et vais de ce pas tenter de me renseigner sur ces fameux mésomères que j avais déjà vu quelque part.
