Spectroscopie ultraviolette et visible

Spectre d'émission, spectre d'absorption

Spectre d'émission, c'est un spectre de raies.

Spectre d'absorption, c'est un spectre de bandes.

SPECTRES ATOMIQUES Ce sont des spectres de raies, les transitions correspondant à des passages entre niveaux énergétiques quantifiés d'un atome (il s’agit d’un échange d’énergie discontinue par transition d’énergie quantifiée).

SPECTRES MOLECULAIRES Plusieurs transitions sont possibles donc le spectre n'a pas la forme d'un spectre de raies mais de bandes (les raies sont gaussées en bandes fines à cause d'échanges d'énergie parasite comme les collisions entre molécules par exemple). Il y a un échange continu d’énergie.

 

 

 

 

 

Loi d’absorption de la lumiere

Loi de beer-lambert

 Lorsque la lumière arrive sur un milieu homogène de longueur l (trajet optique), une partie de cette lumière incidente notée I₀ est absorbée par le milieu et le reste, noté I, est transmis. La fraction de la lumière incidente absorbée par une substance de concentration C contenue dans une cuve de longueur l est donnée par la loi de Beer Lambert :

loi de Beer Lambert

 

L'absorbance d'une solution colorée A = ε .L.C= log (I₀/I)

 

ε : coefficient d'absorption molaire qui dépend du solvant de la température et de la longueur d'onde Unité légale: m^-1 . mol^-1.L

L(m): épaisseur de la cuve de la solution traversée

C (mol.m^-3 ) : concentration de la solution.

A est sans unité.

 

ε : coefficient d'extinction. C’est une grandeur caractéristique du composé. Si la concentration est exprimée en g/l, ε(λ) est appelé coefficient d'extinction spécifique. Si la concentration est exprimée en mole /l, ε(λ) est appelé coefficient d'extinction molaire.

 

               

Si la concentration est trop grande l'absorbance est trop élevée, cette loi n'est plus valable il faut diluer la solution.

On définit également la transmission T comme le rapport de l'intensité transmise à l'intensité incidente : T = I /I₀  Le pourcentage de la transmission (% T) est la transmittance

log (1/T) = A

 

 

 

 

Validité de la loi de Beer-Lambert

- Lumière monochromatique

- Faibles concentrations.

- La solution ne doit être ni fluorescente, ni hétérogène (bulles, précipité…)

 - La solution n’est pas le siège d’une réaction photochimique

 

Additivité des absorbances

 Dans le cas où la solution à étudier contient plusieurs espèces absorbantes, l’absorbance mesurée à une longueur d’onde donnée est la somme des absorbances des espèces prises séparément, à condition que ces dernières n’interagissent pas l’une sur l’autre.