Présentation d'une méthode d'analyse moléculaire par spectroscopie Infra-Rouge

1. Méthodes spectrales d’analyse Moléculaire (IR)
- Vincent DUGAS -

2. Méthodes spectrales d’analyse Moléculaire (IR)
Pour obtenir une information
Il faut demander correctement !

3. Méthodes spectrales d’analyse Moléculaire (IR)
« Il faut demander correctement ! »

4. Méthodes spectrales d’analyse Moléculaire (IR)
Il faut demander correctement ?
Non
Lumière Interaction Molécule
Oui
Qu’est ce que dit la molécule

5. Interactions lumière – matière
hc

E 
La lumière est une source d’énergie

6. Interactions lumière – matière
Il faut demander correctement ?
Lumière Interaction Molécule
Une interaction = absorption de l’énergie par la molécule
Qu’est-ce qu’on observe ?

7. Interactions lumière – matière
Rotation et torsion
Vibration
Transition
Électronique
Ionisation
Les différentes façon d’exciter les molécules

8. Rotation et torsion
Vibration
Transition
Électronique
Ionisation
Interactions lumière – matière

9. En infrarouge (IR) ça vibre!
Vibration Rotation et torsion
Lampe
Interactions lumière – matière

10. L’infrarouge (IR) ça vibrant !
Vibration Rotation et torsion
Lampe
Interactions lumière – matière
I0= 100%
It= 10%
( . )
It 
0
f Nb molécule
I
L’information est quantitative

11. L’infrarouge (IR) ça vibrant !
Lampe
Interactions lumière – matière
It= 50%
It= 10%
It= 100%
It= 100%
L’information est spécifique (qualitative)
1 
2 
3 
4 

12. Méthodes spectrales d’analyse Moléculaire (IR)
Comment vibre une molécule ?
A l’équilibre Excitation
Vibration
Condition de Kirchhoff :
Résonance = absorption de l’énergie de la radiation incidente
n radiation = n vibration de la liaison

13. Méthodes spectrales d’analyse Moléculaire (IR)
Comment vibre une molécule ?
Excitation
k
m
Loi de Hooke
c
n 
2
1
Avec k constante de force de la liaison, m masse réduite, c vitesse de la lumière

14. Méthodes spectrales d’analyse Moléculaire (IR)
Comment vibre une molécule ?
k
m
c
n 
2
1
La vibration augmente avec la
raideur du ressort!
Avec k constante de force de la liaison, m masse réduite, c vitesse de la lumière

15. Méthodes spectrales d’analyse Moléculaire (IR)
Comment vibre une molécule ?
k
m
c
n 
2
1
La vibration augmente avec la
Constante de force !
C C C C C C
2200 cm-1 1650 cm-1 1200 cm-1
Avec k constante de force de la liaison, m masse réduite, c vitesse de la lumière

16. Méthodes spectrales d’analyse Moléculaire (IR)
Comment vibre une molécule ?
k
m
c
n 
2
1
La vibration diminue avec la
Masse réduite
n
Avec k constante de force de la liaison, m masse réduite, c vitesse de la lumière

17. Méthodes spectrales d’analyse Moléculaire (IR)
Comment vibre une molécule ?
k
m
c
n 
2
1
La vibration diminue avec la
Masse réduite
C-H C-C C-O C-Cl C-Br C-I
(cm-1) 3000 1200 1100 800 550 500 n
m = (m1.m2)/(m1+m2)
Avec k constante de force de la liaison, m masse réduite, c vitesse de la lumière

18. Méthodes spectrales d’analyse Moléculaire (IR)
Comment vibre une molécule ?
Excitation
H
Mais est-ce que toutes les
Molécules/liaisons
absorbent les ondes IR?

19. Méthodes spectrales d’analyse Moléculaire (IR)
Il faut demander correctement ?
Non
Lumière Interaction Molécule
Oui
Qu’est ce que dit la molécule

20. Méthodes spectrales d’analyse Moléculaire (IR)
Il faut demander correctement ?
Non
Lumière Interaction Molécule
Oui
Qu’est ce que dit la molécule

21. To be continued !