TD 3 - Corrigé

Pr. M. MAMOU Dr. H.
BEN SI SAID TD N°3 S2 (Corrigé) Méthodes spectrométriques
Département de Pharmacie - Troisième année

Corrigé DE TD
Méthodes spectrométriques (corrigé type)
Document : CTD03 - 2S N° de série : Corrigé de TD N°3 (SEMESTRE 2)
Exercice N° 01 : Spectrométrie de Fluorescence moléculaire
1. La structure aromatique et rigide du DCA promeuvent la

fluorescence.
2. Les interactions solvant / analyte modulent les énergies des
orbitales des analytes ce qui affecte directement leur spectre
d’absorption et d’émission.
3. Il y a une augmentation de la constante diélectrique (2,015 < 3,06 < 4,806) qui mène à un shift
bathochromique de λÉM et λEX. Plus la constante diélectrique d’un solvant est haute, plus les molécules de
ce solvant sont aptes à transporter l’énergie de manière efficace. Ceci dit, les molécules nécessitent un
rayonnement moins énergétique (λΞ↑) pour promouvoir leurs électrons aux états excités. Une manière
analogue d’expliquer l’effet de la constante diélectrique et de concevoir que son augmentation diminue la
vitesse de propagation du rayonnement dans le milieu menant à une compression de l’onde, une
augmentation de la fréquence et une diminution de la longueur d'ondes. Le rayonnement perçu par les
analytes en solution est donc plus énergétique.
En plus de l’interaction dipole-dipole avec la liaison π qui entraine un effet bathochrome (ref. cours)
4. L’iodobenzene contient un atome halogène (iode) qui est reconnu comme un désactivant actif. L’iode est
un désactivant par collision très efficace. Plus la concentration en iodobenzene augmente, plus la
fréquence des collisions augmentent et plus l’intensité de fluorescence diminue (I↓⇒I0/I augmente).
Exercice N° 02
À 250 nm correspond un nombre d’onde de 40 000 cm−1. Le pic Raman de l’eau sera donc situé à
40 000 − 3 380 = 36 620 cm−1, ce qui correspond à une longueur d’onde de 273,1 nm.
Exercice N° 03
1.
2. a) FAUX. En absorption UV-Vis, la mesure de la Deutérium D2

transmittance est relative (T = I/I0). Une augmentation de
Tungstène
l’intensité n’offre aucun avantage immédiat puisqu’en
augmentant I0, I augmente de manière proportionnelle et T
reste inchangé. Cependant, il existe une limite inférieure
d’intensité à utiliser pour effectuer des analyses sensibles. Il
existe aussi une limite supérieure pour ne pas décomposer
l’échantillon.
b) FAUX. La grande majorité des molécules organiques et inorganiques absorbent à λ< 200 nm. À ces λ,
l’énergie portée aux électrons dans la molécule est assez grande pour exciter les électrons des liens chimiques les
plus simples et les moins photosensibles.
c) VRAI. Une lampe au tungstène peut être utilisé en IR si elle est adaptée pour émettre à des longueurs
d’ondes plus grandes (IR 2500 nm -25 000 nm). Il suffit de chauffer le filament à de plus hautes température
(effet de corps noir) dans un gaz inerte pour qu’elle ne s’oxyde pas en présence d’O2.
UMM. Faculté de Médecine. Département de Pharmacie. Laboratoire de Chimie Analytique – Tizi-Ouzou Page 1 sur 5
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3. Lampe au xénon
4. Céramique de haute pureté ou dopées.
Exercice N° 04 : IR
1. CH3-CO-OH
2. Spectre IR 1
O-H
C=O
Exercice N° 05 : IR
1. Ethanol : CH3−CH2−OH Ethanal : CH3-CHO

2. Hydroxyle : Alcool
3. Carbonyle : Aldéhyde
4. Ethanol : Spectre 2 Ethanal : Spectre 1
C-H
C-C
C=O
O-H
C-O
C-H
C-C
Exercice N° 06 : RMN
1. La formule semi-développée de l'éthanol (voir Ex. précédent).

2.
✓ Les 3 protons du groupe CH3 ont le même environnement chimique. Ils sont donc équivalents et résonnent
pour la même valeur de déplacement chimique, soit 1,0 ppm.
✓ Les 2 protons du groupe CH2 ont le même environnement chimique. Ils sont donc équivalents et résonnent
pour la même valeur de déplacement chimique, soit 3,6 ppm.
✓ Le proton de - OH résonne pour 4,9 ppm.
3. Un proton ou un groupe de protons équivalents ayant n protons voisins eux-mêmes équivalents (portés
par des atomes de carbone voisins) donne par couplage avec ceux-ci un signal possédant (n + 1) pics. Ce
signal est un multiplet.
Le groupe de protons équivalents de CH3 possède n = 2 protons voisins équivalents CH2. Par couplage
le signal associé sera un triplet (n + 1 = 2 + 1 = 3).
Le groupe de protons équivalents de CH2 possède n = 3 protons voisins équivalents CH3. Par couplage
le signal associé sera un quadruplet (n + 1 = 3 + 1 = 4).
Le proton du groupe OH n'a pas de proton voisin. Le signal associé est donc un singulet.
4. L'aire sous les pics d'un signal est

proportionnelle au nombre de
protons équivalents correspondant à
ce signal. La courbe d'intégration
permet de calculer le rapport des
aires sous les signaux et donc le
rapport des protons dans les
différents signaux.
Pour le spectre de RMN de l'éthanol
on aura :
Exercice N° 07 : RMN
1. Les 6 protons du 1,2-dichloroéthane CH3-O-CH3 ont le même environnement. Ils sont équivalents car il existe
un plan de symétrie passant par l'atome d'oxygène. Ils résonnent tous les 6 pour le même déplacement
chimique.
2. Le déplacement chimique doit être voisin de 3,3 qui est celui de des protons équivalents de CH3-O-R (voir le
tableau).
CH3- CH3- C- CH3 - C = CH3- O - CH3 - CO - C - CH2 - C - CH2 - C C-CH- C - CH2 - O -

Proton
C O C R O-R C -O C H
Déplacement
chimique 0,9 1,4 1,6 3,3 2,0 1,3 1,9 1,5 3,6
(ppm)

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Exercice N° 01 : Spectrométrie de Fluorescence moléculaire

1. La structure aromatique et rigide du DCA promeuvent la

2. a) FAUX. En absorption UV-Vis, la mesure de la Deutérium D2

1. Ethanol : CH3−CH2−OH Ethanal : CH3-CHO

1. La formule semi-développée de l'éthanol (voir Ex. précédent).

4. L'aire sous les pics d'un signal est

CH3- CH3- C- CH3 - C = CH3- O - CH3 - CO - C - CH2 - C - CH2 - C C-CH- C - CH2 - O -

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