La spectroscopie consiste à déterminer la structure des molécules en observant le spectre obtenu lorsque elles interagissent avec les ondes électromagnétiques.

Tableau présentant les types d'ondes e.m. utilisées en spectroscopie

Wikipedia article sur la spectroscopie

Voici une vidéo du site http://www.universcience.tv intitulée La nature au labo qui montre les étapes du travail de laboratoire de l'Institut de Chimie des Substances Naturelles qui:

  1. recherche des molécules thérapeutiques dans les plantes,
  2. puis les isole,
  3. les identifie grâce aux techniques de spectroscopie,
  4. et enfin recherche les méthode de synthèse.

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La spectroscopie UV-visible

Vous avez vu en première S que les molécules colorées absorbent dans le domaine visible en raison de la présence de liaisons doubles conjuguées. Les autres molécules, incolores absorbent dans l'UV.

Un spectrophotomètre permet de mesurer l'absorbance d'une solution en fonction de la longueur d'onde.

Copie d'écran de la simulation Hachette sur le spectre du permanganate de potassium

Spectres d'absorption UV-vis des colorants alimentaires :

Spectre d'absorption et couleur

Si la solution n'absorbe que dans un seul domaine de longueurs d'onde, sa couleur est complémentaire de celle des radiations absorbées.

Disque chromatic

Couleur des colorants alimentaires

Donner les couleurs des deux colorants alimentaires E103 et E131.

Absorbance et concentration: loi de Beer-Lambert

Lien vers l'animation Hachette sur le dosage par étalonnage

Pour des solutions suffisamment diluées, l'absorbance est proportionnelle à la concentration de l'espèce chimique colorée. C'est la loi de Beer-Lambert.

A=ϵ l cA=\epsilon\ l\ c

Notations

  • AA: Absorbance de la solution (sans unité)
  • ϵ\epsilon: Coefficient d'extinction molaire (Lmol1cm1L\cdot mol^{-1}\cdot cm^{-1})
  • ll: largeur de la cuve (cmcm)
  • cc: concentration molaire de l'espèce colorée molL1mol \cdot L^{-1}