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Spectroscopie UV-visible

Sommaire
jouerIntroduction
jouerUV-visible et absorbance
jouerCouleur perçue
jouerCouleur perçue et structure

UV-visible et absorbance

Définition

La spectroscopie est l’étude quantitative des interactions entre lumière et matière.

Définition

Pour rappel : l’absorbance AA d’une espèce en solution suit la loi de Beer-Lambert :

A=ϵ(λ)lCA=\epsilon(\lambda)*l*C

où :

  • ll est l’épaisseur de solution traversée

  • CC est la concentration de la solution traversée concentration

  • ϵ(λ)\epsilon(\lambda) est le coefficient d’absorption molaire ou d'extinction molaire

lumix

L'absorbance varie donc en fonction de la longueur d'onde : une espèce d'une certaine couleur va absorber plus facilement à certaines longueurs d'ondes qu'à d'autres.

Propriété

Lorsqu’une lumière traverse une solution, elle est en partie transmise et en partie absorbée.

Pour un spectre UV-visible, on mesure l'absorbance (= la quantité de lumière absorbée par la solution) en fonction de la longueur d'onde de la dite lumière.

Spectre UV-visible

Spectre UV-visible

Cela va permettre de déterminer la longueur d'onde au maximum d'absorption λmax\lambda_{\max} : c'est une caractéristique propre à chaque espèce chimique.

Propriété

La partie visible du spectre de la lumière est comprise entre 400400 et 800800 nm de longueur d’onde, environ.

L’ultraviolet UV se situe à des longueurs d’onde inférieures à 400400 nm.

Au delà de 800800 nm, c'est l'infra-rouge IR, qui fait l'objet d'un autre type de spectroscopie.

Couleur perçue

Propriété

Une espèce incolore n’absorbe aucune radiation du spectre visible.

Lorsqu’une espèce chimique n’absorbe que dans un seul domaine de longueurs d’onde du visible, sa couleur est la couleur complémentaire de celle des radiations absorbées.

Exemple

Si on a du rouge, on absorbe du cyan.

Si on a du jaune, on absorbe du bleu.

Propriété

Lorsqu’une espèce chimique absorbe dans plusieurs domaines de longueurs d’onde :

- on prend les couleurs complémentaires des radiations absorbées. La couleur perçue résulte de la synthèse additive de ces couleurs complémentaires

ou bien autre solution :

- on fait la synthèse soustractive des couleurs absorbées. Cela va donner la couleur complémentaire de la couleur perçue.

Exemple

Si les couleurs absorbées sont jaune et cyan, leurs couleurs complémentaires donc bleu et rouge. En faisant la synthèse additives du bleu et du rouge, on obtient le magenta.

Si les couleurs absorbées sont jaune et cyan, en synthèse soustractive on obtient du vert, qui est donc la couleur absorbée. La couleur complémentaire du vert est le magenta.

Schéma de synthèse additive des couleurs

Schéma de synthèse additive des couleurs

Lien entre couleur perçue et structure de la molécule

lumix

La couleur perçue provient de la structure de la molécule et notamment de la présence de liaisons doubles conjuguées.

Plus une molécule comporte de doubles liaisons conjuguées, plus les radiations absorbées ont une grande longueur d’onde.

Concrètement, plus il y aura de doubles liaisons conjuguées, plus on va absorber du rouge. Moins il y aura de doubles liaisons conjuguées, plus on va absorber du violet.

Etoile chromatique.

Etoile chromatique.

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