Aperçu des sections

  • Programme

    Ce cours comprend 6 chapitres :

    1- Spectre électromagnétique

    2- Les lois d'absorption

    3- Spectrophotométrie d'absorption atomique

    4- Spectrométrie infrarouge

    5- Spectroscopie résonance magnétique nucléaire

    6- Spectrométrie de masse

    - Les chapitres 1, 2, 3 on été traités en classe (cours et TD).

    - La première partie du cours 4 a été traitée à savoir : 

                   (a)  Spectroscopie de rotation pure (cours et TD)

                   (b)  Spectroscopie de vibration (cours)

  • Objectif général de la matière d’enseignement

    - Aborder des concepts fondamentaux de la chimie-physique

    - Lire et interpréter des spectres expérimentaux (atomiques et moléculaires)

    - Déterminer les propriétés spectroscopiques

    - Approches fondamentales de la science expérimentale

    - Connaitre les techniques instrumentales : spectrales et autres

    - Déterminer quelques propriétés spectroscopiques 

    - Avoir une idée sur l’ordre de grandeur des paramètres spectroscopiques

    - Comprendre les concepts de la spectroscopie moléculaires et ses applications.

    • Série de TD N°4

      La série de TD N°4 comporte 7 exercices :

      - 2 exercices (1 et 2) sur la spectroscopie de rotation pure ( traités en classe pour les 2 groupes) ;

      - 2 exercices (3 et 4) sur la spectroscopie de vibration ;

      - 1 exercice (5) sur la spectroscopie rotation-vibration ;

      - 2 exercices (6 et 7) sur la spectroscopie Raman.

    • Solution des exercices N° 3 et 4

    • Vidéo sur le mouvement de rotation d'une molécule

      La rotation de la molécule d'OCS a été filmée, en octobre 2019,  par des physiciens du DESY, en Allemagne.
      Ce film montre un tour et demi de la molécule sur elle-même, qui dure environ 120 pico-secondes.

    • Vidéo sur le mouvement de vibration d'une molécule diatomique

      Une vidéo portant sur le mouvement de vibration de molécules diatomiques.

      Elle montre l'effet de :

      -  la masse de la molécule sur la fréquence de vibration ;

      -  la constante de liaison de la molécule sur la fréquence de vibration ; 

      - l'énergie d'excitation sur l'amplitude de vibration.

    • LES ETATS D'ENERGIE (Cours)

      L'énergie des atomes et des molécules est quantifiée. Cette énergie peut être d'origine diverse :

      - Molécules : rotation, vibration et énergie électronique.

       - Atomes : énergie électronique.

      On distingue 4 modes de mouvement, et donc d’énergie, pour les molécules :

      - La translation (mouvement dont l’énergie n’est pas quantifiée.On doit donc séparer)

      - La rotation

      - La vibration

      - Electronique (déformation du nuage)

      Pour les 3 derniers mouvements, on doit distinguer électrons et noyaux, particules de masses très différentes (les noyaux sont 103 à 105 fois plus lourds). Les mouvements des électrons sont donc « beaucoup plus rapides » que ceux des noyaux. Les mouvements des électrons pourront être étudiés en considérant les noyaux comme fixes (approximation de Born-Oppenheimer). Ceci revient à séparer les énergies: d’une part l’énergie électronique Ee et d’autre part l’énergie due au mouvement des noyaux dont on distingue deux composantes: l’énergie de vibration EV et l’énergie de rotation ER. Ainsi, on peut écrire l’énergie totale sous la forme :

      ET = Ee + EV + ER

      Ces trois énergies ont des ordres de grandeurs très différents:

      Ee >> Ev >> Er.

      On peut résumer ceci sur le diagramme d’énergie suivant :

      • Solution de l'exercice N°5 de la série TD N° 4 : Spectroscopie infrarouge

      • Cette section

        Caractéristiques essentielles des différentes spectrométrie (Cours)

        Entité

        Processus physique

        Domaine spectral

        Spectrométrie de

        Aspect

        Applications

        Molécule

        Rotation

        (En phase gazeuse uniquement)

        Micro-ondes

        Rotation ou micro-ondes

        raies

        Géométrie des molécules

        Molécule

        Vibration intramoléculaires

        infrarouge

        Infrarouge ou de vibration

        bandes

        Analyse structurale

        Molécule

        Etats électroniques

        Electrons de liaison

        UV-visible

        Electronique ou UV-visible

        bandes

        Analyse quantitative

        Atome

        Etats électroniques

        Electrons externes

        UV-visible

        atomique

        raies

        analyse

        • Chapitre 4 : Spectroscopie Rotation-Vibration

          Dans cette 3 ème partie du chapitre 4, on étudie les concepts fondamentaux de la spectroscopie de rotation-vibration de molécules diatomiques hétérogènes.

        • Chapitre 4 - Introduction à la spectroscopie Raman

          Quand une radiation électromagnétique tombe sur un échantillon sous forme atomique ou moléculaire, elle est absorbée si son énergie correspond à la séparation de 2 niveaux d'énergie. 

          Dans le cas contraire, la radiation est soit transmise ou bien diffusée par l'échantillon.

          Ainsi, la radiation bleue du soleil est diffusée préférentiellement par des particules existantes dans l'atmosphère → le ciel paraît bleu (en l'absence de nuage).

          Plus de détails dans la  vidéo ci-dessous.

        • Chapitre 4: Spectroscopie Raman

          Dans cette 4 ème partie du chapitre 4 seront étudiées les spectroscopies rotationnelle et vibrationnelle Raman.