spectroscopie IR
Les mouvements des atomes d’une molécule peuvent être classés en trois catégories:
- les translations - les rotations - les vibrations
Modes de vibration
Il existe différents types de vibrations:
Les vibrations d'élongation ou de valence
Les vibrations de valence sont généralement intenses, elles peuvent être symétriques ou antisymétrique.
· Les vibrations de valence symétrique: ce sont des vibrations de phase.
· Les vibrations de valence antisymétrique: ce sont des vibrations en opposition de phase avec les vibrations de départ.
Les vibrations de déformation
Les vibrations de déformation peuvent se produire dans le plan, ou hors du plan
Remarque :
Les vibrations d’élongation se produisent à des nombres d’onde élevés.
Les vibrations de déformation sont observées vers les faibles nombre d’onde.
La spectroscopie infrarouge (IR) étudie les vibrations des molécules lorsqu’elles sont
irradiées par une onde électromagnétique comprise dans le domaine de l’infrarouge :
environ 0,8 et 1000 μm.
Cette zone spectrale est divisée en :
- Proche-IR 0,8-2,5 µ 13300-4000 cm-1
- IR moyen 2,5-25 µ 4000-400 cm-1
- IR-lointain 25-1000 µ 400-10 cm-1
La spectroscopie infrarouge est l’un des outils spectroscopiques les plus utilisés pour
la caractérisation des molécules.
En spectrométrie IR, une longueur d’onde d’absorption caractérise une fonction (alcool, carbonyle, ester…..) Une liaison possédant un moment dipolaire nul ne donnera aucun signal en IR.
Règles de sélection
Pour qu’une transition vibrationnelle soit possible, il faut que la loi de Bohr ∆E = hν soit vérifiée. Cette condition est nécessaire mais pas suffisante. Il faut aussi que la vibration fasse varier le moment dipolaire de la molécule.
Exemple : O2 n’est pas active en IR.
L’éthylène C2H4 donne des signaux en IR dus aux liaisons C-H.
La liaison C=C est inactive, son moment dipolaire est nul.