QCM : Spectroscopie UV-visible (11 questions)

Explication

L’absorption d’un photon UV ou visible peut promouvoir un électron vers une orbitale moléculaire vacante plus énergétique. Une transition vibrationnelle concerne les niveaux de vibration, et non cette promotion électronique.

Explication

La transition correspond à la promotion d’un électron d’une orbitale pleine σ, π ou n vers une orbitale antiliante vide σ* ou π*. Un transfert depuis une orbitale vide vers une orbitale pleine inverse le sens de la transition décrite.

Explication

Le monochromateur sélectionne les longueurs d’onde au cours du balayage, puis le rayonnement traverse l’échantillon et la référence avant que le détecteur ne convertisse l’intensité en signal électrique proportionnel. Le détecteur ne réalise pas le balayage des longueurs d’onde.

Explication

Un solvant adapté ne doit pas absorber dans le domaine spectral utilisé, afin de ne pas interférer avec la mesure de l’échantillon. Une absorption forte du solvant ajouterait au signal mesuré.

Explication

La transmittance correspond à la fraction de lumière incidente qui traverse l’échantillon, soit $I/I_0$. L’absorbance, contrairement à la transmittance, quantifie l’atténuation de la lumière et s’exprime par $\log\left(\frac{I_0}{I}\right)$.

Explication

Pour une double liaison isolée et non conjuguée, le maximum d’absorption de la transition π→π* est inférieur à 200 nm. La valeur de 254 nm correspond à une bande du benzène, et non à cette transition d’une double liaison isolée.

Explication

La conjugaison rapproche les niveaux énergétiques occupé et vacant, ce qui réduit l’énergie nécessaire à la transition et accroît la longueur d’onde maximale. Une augmentation de l’écart énergétique entraînerait plutôt une transition plus énergétique et une longueur d’onde plus courte.

Explication

La bande B interdite du benzène apparaît à 254 nm et présente une absorptivité molaire de 215. La bande à 204 nm est également interdite, mais elle correspond à E2 et son absorptivité molaire est bien plus élevée.

Explication

Pour une transition n→π*, la polarité stabilise l’état fondamental, augmente l’écart énergétique et entraîne un déplacement vers les courtes longueurs d’onde ; pour π→π*, elle peut stabiliser davantage l’état excité et déplacer la bande vers les grandes longueurs d’onde. L’idée que les deux bandes se déplacent vers les grandes longueurs d’onde ne tient pas compte de l’effet hypsochrome caractéristique de n→π*.

Explication

La relaxation vibration-rotation peut dissiper l’énergie sans émission lumineuse et conduire à l’état électronique fondamental. La fluorescence constitue une voie différente, car elle s’accompagne de l’émission d’un photon.

Explication

En pratique, on déduit la couleur observée en recherchant la couleur complémentaire de celle que le pigment absorbe. La couleur absorbée elle-même n’est donc pas celle principalement perçue.