Identification des molécules organiques

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Découvre les propriétés physiques des molécules organiques et comment les identifier à l'aide de la spectroscopie infrarouge ! Tu vas apprendre comment la masse volumique et les températures de changement d'état varient avec la structure des molécules organiques. Explore aussi comment la solubilité dans l'eau est affectée par la longueur de la chaîne carbonée. Familiarise-toi avec la spectroscopie IR et comment les bandes d'absorption caractéristiques peuvent être utilisées pour identifier les liaisons chimiques dans les molécules. Mots-clés : propriétés physiques, molécules organiques, spectroscopie IR, masse volumique, changement d'état, solubilité, bandes d'absorption.

I. Propriétés physiques des molécules organiques

1. Quelques rappels

2. Masse volumique

  • Elle augmente avec le nombre de carbones dans la chaîne.

3. Changement d'état

\circ\quad Pour les alcanes non ramifiés, les températures de changements d'états augmentent avec le nombre de carbones.

\circ\quad Pour les alcanes ramifiés, les températures de changements d'états diminuent lorsque le nombre de ramifications augmente.

\circ\quad Les températures de changements d'états d'un alcool seront supérieures par rapport à l'alcane dont il dérive.

4. Solubilité

\circ\quad La solubilité dans l'eau diminue lorsque la longueur de la chaîne est augmentée. C'est le cas des alcools par exemple.

II. Identification des molécules par spectroscopie IR

1. Spectre IR d'une molécule organique

  • Lorsqu'un rayonnement de longueur d'onde λ\lambda traverse une solution qui contient une espèce chimique organique, une partie de ce dernier peut-être absorbée.

  • Transmittance :

    La transmittance TT est le rapport de l'intensité du rayonnement ayant pu traverser la solution sur l'intensité du rayonnement ayant pénétré dans la solution.

  • Spectre d'infrarouge (IR) :

    Le spectre intrarouge (IR) est un graphe T=f(σ)T = f(\sigma) où :

    \circ\quad TT est la transmittance exprimée en pourcentage (%\%) ;

    \circ\quad σ=1λ\sigma = \dfrac{1}{\lambda} est le nombre d'ondes (en cm1cm^{-1}).

2. Bandes d'absorption caractéristiques des liaisons chimiques

  • Chaque bande d'absorption du spectre IR est associée à la vibration d'une liaison de la molécule. Ainsi, les valeurs du nombre d'ondes σ\sigma de la vibration absorbée permettent de reconnaître la présence de liaisons dans la molécule, offrant ensuite la possibilité d'identifier les groupes caractéristiques.

Relation entre les intervalles des nombres d'ondes et les différents types de liaison :

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= Merci à shadowmiko / JBT pour avoir contribué à l'élaboration de cette fiche =