Spectroscopie
La spectroscopie est l'étude de la lumière en fonction de la longueur d'onde qui a été émise, réfléchie ou qui a brillé à travers un solide, un liquide ou un gaz. Pour être analysé, le produit chimique est chauffé, car les choses chaudes brillent et chaque produit chimique brille différemment. Les différentes longueurs d'onde de la lueur forment un spectre de couleurs qui diffère dans certains détails des autres produits chimiques. La spectroscopie sépare et mesure la luminosité des différentes longueurs d'onde. Elle peut identifier les substances chimiques d'un mélange et déterminer d'autres éléments, comme la température de l'objet.
La spectroscopie permet aux scientifiques d'étudier et d'explorer des choses qui sont trop petites pour être vues au microscope, comme les molécules, et les particules subatomiques encore plus petites comme les protons, les neutrons et les électrons. Il existe des instruments spéciaux pour mesurer et analyser ces ondes lumineuses.
La flamme de l'alcool et son spectre
Méthodes
La spectroscopie infrarouge mesure la lumière dans le spectre électromagnétique infrarouge. Le point fort de la spectroscopie infrarouge est qu'elle est très utile pour identifier les groupes fonctionnels de molécules organiques. L'absorption de la lumière infrarouge par les molécules organiques provoque des vibrations moléculaires. Les fréquences vibratoires sont propres à chaque groupe fonctionnel. Les spectres IR sont donnés graphiquement par la transmittance (%) en fonction du nombre d'ondes (cm-1)
La cristallographie aux rayons X permet d'examiner la structure d'une molécule cristalline. Le nuage d'électrons de chaque atome diffracte les rayons X, révélant ainsi les positions des atomes. Diverses molécules inorganiques et organiques peuvent être cristallisées et utilisées dans cette méthode, notamment l'ADN, les protéines, les sels et les métaux. L'échantillon utilisé pour l'analyse n'est pas détruit.
La spectroscopie ultraviolet-visible utilise la lumière visible et ultraviolette pour déterminer la quantité d'un produit chimique dans un liquide. La couleur de la solution est à la base du fonctionnement de l'UV-Vis. La couleur de la solution avec laquelle nous travaillons est colorée en raison de sa composition chimique. Ainsi, la solution absorbe certaines couleurs de lumière et en reflète d'autres, la lumière qu'elle reflète est la couleur de la solution. La spectroscopie UV-Vis fonctionne en faisant passer la lumière à travers un échantillon de votre solution puis en déterminant la quantité de lumière absorbée par la solution.
La résonance magnétique nucléaire permet d'examiner les noyaux. Elle utilise les propriétés magnétiques de certains noyaux, les plus courants étant le 13C et le 1H. L'instrument RMN génère un grand champ magnétique qui fait que les noyaux agissent comme de minuscules barreaux magnétiques. Les noyaux s'alignent soit avec le champ magnétique de l'instrument, soit contre celui-ci. À ce stade, nous avons deux orientations possibles : les noyaux pourraient se trouver dans α ou β. Ensuite, les noyaux sont exposés à des ondes radio qui font que α va dans l'orientation β. Lorsque ce changement se produit, de l'énergie est émise et détectée. Les données sont interprétées graphiquement (Intensité vs. décalages chimiques en ppm) par un système informatique. La RMN ne détruit pas l'échantillon que vous utilisez pour l'analyse. Vous trouverez ci-dessous un système RMN à 900 MHz.
Pages connexes
- Spectroscopie d'absorption
- Spectroscopie astronomique
- Spectroscopie dans le domaine temporel
- Spectroscopie électronique Auger
Questions et réponses
Q : Qu'est-ce que la spectroscopie ?
R : La spectroscopie est l'étude de la lumière en fonction de la longueur de l'onde qui a été émise, réfléchie ou qui traverse un solide, un liquide ou un gaz.
Q : Pourquoi les chimistes chauffent-ils un produit chimique pendant la spectroscopie ?
R : Chaque produit chimique brille différemment lorsqu'il est chauffé, et la spectroscopie analyse la lueur du produit chimique pour déterminer sa longueur d'onde et son spectre de couleur, qui diffèrent des autres.
Q : Comment la spectroscopie permet-elle de différencier les différents produits chimiques ?
R : La spectroscopie sépare et mesure la luminosité des différentes longueurs d'onde de la lueur des produits chimiques.
Q : Qu'est-ce que la spectroscopie peut déterminer en plus de l'identification des produits chimiques ?
R : La spectroscopie peut déterminer la température de l'objet analysé.
Q : Quel est l'avantage de la spectroscopie ?
R : La spectroscopie permet aux scientifiques d'étudier et d'explorer des objets trop petits pour être vus au microscope, comme les molécules et les particules subatomiques.
Q : Que faut-il pour mesurer et analyser les ondes lumineuses en spectroscopie ?
R : Des instruments spéciaux sont nécessaires pour mesurer et analyser les ondes lumineuses en spectroscopie.
Q : Quels sont les exemples de particules subatomiques qui peuvent être étudiées par spectroscopie ?
R : Les particules subatomiques telles que les protons, les neutrons et les électrons peuvent être étudiées par spectroscopie.
