Spectroscopie UV-Visible
Absorbance, loi de Beer-Lambert et chromophores
Principe
La spectroscopie UV-Visible mesure l'absorption de lumiere (UV : 200-400 nm, visible : 400-800 nm) par les molecules. Cette absorption correspond a des transitions electroniques : un electron passe d'un niveau d'energie bas a un niveau plus eleve.
L'absorbance A est une grandeur sans unite mesuree par un spectrophotometre. Plus une solution est concentree ou coloree, plus A est eleve.
Loi de Beer-Lambert
A = absorbance (sans unite)
ε = coefficient d'absorption molaire (L·mol⁻¹·cm⁻¹), caracteristique de l'espece et de λ
l = epaisseur de la cuve (cm), generalement 1 cm
c = concentration (mol/L)
Cette loi n'est valable que pour des solutions diluees (A < 2) et une lumiere monochromatique.
Chromophores
Un chromophore est un groupe d'atomes responsable de l'absorption UV-visible. Plus le systeme conjugue est etendu, plus λmax est deplace vers le visible (effet bathochrome).
C=C (alcene)
λmax ~ 170 nm (UV lointain). Non visible au spectrophotometre classique.
C=O (carbonyle)
λmax ~ 280 nm (UV). Transition n → π* faible.
Systemes conjugues
Plus la conjugaison est etendue, plus λmax est grand. Le beta-carotene absorbe a 450 nm (bleu) → apparait orange.
Aromatiques
Benzene : λmax ~ 254 nm. Avec des substituants, deplacement vers le visible.
Couleur et absorption
La couleur percue d'une solution est la couleur complementaire de celle absorbee.
Ce qu'il faut retenir
- 1. La loi de Beer-Lambert : A = εlc.
- 2. L'absorption depend des chromophores (liaisons π, systemes conjugues).
- 3. Plus la conjugaison est etendue, plus λmax est grand.
- 4. La couleur percue est complementaire de la couleur absorbee.
