Exploiter un spectre IR

Fiches de coursPhysique-ChimieTle SAnalyse spectrale

FICHE DE COURS Physique-Chimie Tle S. Rappel de cours : étude d’un spectre ir - Méthode : interpréter un spectre ir - Application - Corrigé


Rappel de cours

Étude d’un spectre IR

  • Lors de l’étude d’un spectre, on distingue deux domaines.
  • – La région des grandes valeurs de σ (4 000-1 300 cm–1) où apparaissent les bandes caractéristiques de certaines liaisons, permettant l’identification de groupes caractéristiques.

    – La région des faibles valeurs de σ (< 1 300 cm–1) caractéristique du composé étudié et des fonctions présentes. Elle est appelée « empreinte digitale ». Dans cette zone, il est en général difficile d’attribuer les pics observés à des groupes d’atomes.

  • On se limite le plus souvent :
  • – au repérage des bandes caractéristiques des groupes fonctionnels à l’aide des tables existantes.

    – Celles-ci indiquent les valeurs des nombres d’onde des absorptions caractéristiques des liaisons. Les bandes sont analysées selon trois critères : position (cm–1), intensité (faible, moyenne, forte) et forme (large ou étroite),

    – à la comparaison du spectre étudié et, en particulier, de la région « empreinte digitale » avec un spectre de référence.

  • Un spectre IR permet :
  • – d’identifier un composé inconnu, ou tout au moins ses groupes caractéristiques ;

    – de vérifier la pureté d’un produit par l’absence de bandes signalant la présence d’impuretés ;

    – de suivre un processus réactionnel en étudiant l’apparition ou la disparition des bandes caractéristiques de certains groupes fonctionnels.

Méthode

Interpréter un spectre IR

On donne le spectre IR de l’éthanoate d’éthyle. Retrouver les bandes d’absorption qui le caractérisent à l’aide des tables.
95547_F04_02.eps
SOLUTION
  • Avec le nom du composé, on identifie le groupe caractéristique ester :
95547_F04_05.ai CH3–COOCH2–CH3
  • Le groupe carbonyle est-il présent ?
Le groupe C=O possède une bande intense forte entre 1 820 et 1 660 cm–1. Cette bande est souvent la plus forte du spectre et de largeur moyenne. Elle est généralement très évidente.
D’après les tables pour le C=O d’un ester, on observe une bande forte vers 1 700-1 740 cm–1, ce qui est confirmé par la présence de la bande à 1 740 cm–1.
  • On retrouve la bande de forte intensité de la liaison C–O vers 1 350 cm–1 indiquée dans les tables.
  • Y a-t-il d’autres bandes caractéristiques ?
On note une bande fine à 2 900 cm–1 qui correspond aux liaisons CH de CH3–CH2. En étudiant les tables, on vérifie que ces bandes d’absorption sont bien caractéristiques de cet ester.

Application

Les spectres IR ci-dessous sont-ils bien ceux du cyclohexanol et de son produit d’oxydation ?

95547_F04_03.ai

95547_F04_04.ai

Corrigé

Sur le spectre du cyclohexanol, on observe une bande fine vers 3 650 cm–1, due à la liaison –OH. Celle-ci disparaît après oxydation. En revanche, une bande caractéristique d’une cétone à
1 740 cm–1 apparait. Ceci confirme l’oxydation de l’alcool secondaire en cétone.

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