Flashcards : Spectroscopies moléculaires — 56 cartes

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1Question

Qu'est-ce que la lumière selon la dualité photon?

Réponse

Un rayonnement électromagnétique à nature ondulatoire et corpusculaire.

2Question

Quelle est la formule liant vitesse, longueur d'onde et fréquence de la lumière?

Réponse

c=λνc=\lambda\nu

3Question

Quelle est la valeur numérique de la vitesse de la lumière?

Réponse

3×108 m s−13\times10^8\ \mathrm{m\,s^{-1}}

4Question

Quelle relation donne l'énergie d'un photon selon Planck?

Réponse

E=hν=hcλE=h\nu=\frac{hc}{\lambda}

5Question

Quelle est la constante de Planck?

Réponse

6,626×10−34 J s6{,}626\times10^{-34}\ \mathrm{J\,s}

6Question

Quelle portion du spectre électromagnétique correspond à la lumière visible?

Réponse

Entre environ 400 et 800 nm.

7Question

Que permet d'étudier la spectroscopie RMN ?

Réponse

Le spin des noyaux.

8Question

Quelle application pratique dérive de la spectroscopie RMN ?

Réponse

L'IRM d'imagerie.

9Question

Que permet d'étudier la spectroscopie infrarouge ?

Réponse

Les vibrations moléculaires.

10Question

Que permet d'identifier la spectroscopie infrarouge ?

Réponse

Les groupements fonctionnels.

11Question

Que permet d'étudier la spectroscopie UV-visible ?

Réponse

Les transitions électroniques des molécules ou ions métalliques.

12Question

Quels usages peut avoir la spectroscopie UV-visible ?

Réponse

Le contrôle qualité, le dosage et le suivi cinétique.

13Question

Qu'est-ce que l'effet inductif en chimie organique ?

Réponse

Une redistribution de densité électronique à travers les liaisons σ.

14Question

L'effet inductif est-il cumulatif, additif ou les deux ?

Réponse

L'effet inductif est cumulatif mais non additif.

15Question

Qu'est-ce que l'effet mésomère ?

Réponse

La délocalisation des électrons π et/ou des doublets non liants décrite par des structures de résonance.

16Question

Comment nomme-t-on les positions des carbones dans un composé aromatique substitué ?

Réponse

Ortho pour voisins, méta pour suivants, para pour le plus éloigné.

17Question

Combien de modes normaux de vibration possède une molécule non linéaire à N atomes ?

Réponse

Elle possède 3N−63N-6 modes normaux de vibration.

18Question

À quoi correspondent les 3N coordonnées d'une molécule ?

Réponse

À trois translations, trois rotations et aux mouvements vibrationnels restants.

19Question

Comment sont nommés les modes normaux de vibration ?

Réponse

Ils sont nommés à partir de leurs coordonnées normales.

20Question

À quelle fréquence se situe l'élongation caractéristique du C–H ?

Réponse

Vers 2940 cm−1.

21Question

Quelle bande d'élongation C–H sp3 est forte chez les alcanes ?

Réponse

Vers 2850–3000 cm−1.

22Question

Quelle bande de déformation C–H sp3 est variable chez les alcanes ?

Réponse

Vers 1350–1480 cm−1.

23Question

Quelle est la fréquence d'élongation C–H sp2 chez les alcènes ?

Réponse

Vers 3010–3100 cm−1.

24Question

Quelle est la fréquence d'élongation C=C chez les alcènes ?

Réponse

Vers 1620–1680 cm−1.

25Question

Quelle bande C–H sp est forte et fine chez les alcynes ?

Réponse

Vers 3300 cm−1.

26Question

Quelle est la fréquence de la bande C≡C chez les alcynes ?

Réponse

Vers 2100–2260 cm−1.

27Question

Quelle bande forte caractérise la fonction C=O dans les fonctions oxygénées ?

Réponse

Vers 1700 cm−1.

28Question

Qu'impose la spectroscopie IR concernant l'attribution des bandes?

Réponse

Toutes les bandes ne sont pas attribuables en spectroscopie IR.

29Question

Qu'indique une bande O–H large entre 3300 et 2500 cm−1 en IR?

Réponse

Elle caractérise un acide carboxylique.

30Question

Quelles bandes accompagnent la bande O–H dans un acide carboxylique?

Réponse

Une bande C=O et une bande C–O.

31Question

Quelle bande C–H est caractéristique d'un aldéhyde?

Réponse

Un doublet C–H entre 2800 et 2650 cm−1.

32Question

Quelle bande N–H indique la présence d'une amine en IR?

Réponse

Une bande N–H vers 3400–3300 cm−1.

33Question

Combien de bandes N–H présente une amine primaire?

Réponse

Deux bandes N–H.

34Question

Combien de bandes N–H présente une amine secondaire?

Réponse

Une bande N–H.

35Question

Quelle bande N–H présente une amine tertiaire?

Réponse

Aucune bande N–H mais une bande C–N.

36Question

Qu'est-ce que le spin nucléaire I ?

Réponse

Un nombre quantique entier ou demi-entier dépendant de la parité de Z et A.

37Question

Quelle formule donne le nombre de valeurs possibles du nombre quantique magnétique m ?

Réponse

Le nombre est 2I+12I+1 pour un noyau de spin I.

38Question

Quels isotopes ont un spin nucléaire I=1/2 ?

Réponse

Les isotopes 1H, 13C, 15N, 19F et 31P.

39Question

Quels isotopes ont un spin nucléaire nul et ne donnent pas de signal RMN ?

Réponse

Les isotopes 12C et 16O ont I=0 et ne donnent pas de signal RMN.

40Question

Que se passe-t-il aux états de spin en l'absence de champ magnétique ?

Réponse

Les états de spin sont dégénérés sans champ magnétique.

41Question

Quel effet a l'application d'un champ magnétique B0 sur les états de spin ?

Réponse

Elle lève la dégénérescence et sépare les niveaux d'énergie.

42Question

Qu'est-ce que le couplage scalaire J en RMN ?

Réponse

C'est une interaction indirecte entre spins nucléaires transmise par les électrons des liaisons covalentes.

43Question

De quoi dépend la constante de couplage scalaire J ?

Réponse

Elle dépend du nombre de liaisons et de facteurs géométriques et électroniques.

44Question

La constante de couplage scalaire J dépend-elle du champ magnétique B0 ?

Réponse

Non, elle est indépendante du champ magnétique B0.

45Question

Quelle est la multiplicité d'un signal couplé à n noyaux équivalents spin 1/2 ?

Réponse

Elle est égale à n+1n+1 raies.

46Question

Comment se déduisent les intensités relatives des raies d’un multiplet ?

Réponse

Elles se déduisent du triangle de Pascal.

47Question

Quel est le rapport d’intensité d’un doublet en RMN ?

Réponse

Le rapport est 1:1.

48Question

Pourquoi le couplage 1H–13C est-il difficile à observer ?

Réponse

À cause de la faible abondance naturelle du 13C, 1,11 %.

49Question

Quelles orbitales sont impliquées dans les transitions électroniques des molécules organiques ?

Réponse

Les orbitales σ, π, n et leurs orbitales vacantes σ* et π* sont impliquées.

50Question

Quelle transition électronique a une absorptivité molaire supérieure à 10000 L·mol−1·cm−1 ?

Réponse

La transition π→π* a une absorptivité molaire supérieure à 10000 L·mol−1·cm−1.

51Question

Quelle transition électronique est interdite et a une absorptivité inférieure à 100 L·mol−1·cm−1 ?

Réponse

La transition n→π* est interdite et a une absorptivité inférieure à 100 L·mol−1·cm−1.

52Question

Comment évolue λmax avec l'augmentation de la conjugaison pour l’éthylène, buta-1,3-diène et hexa-1,3,5-triène ?

Réponse

λmax augmente de 165 à 217 puis 247 nm avec l'augmentation de la conjugaison.

53Question

Quels sont les effets de l'augmentation du nombre de conjugaisons sur l'écart énergétique et l'intensité d'absorption ?

Réponse

L'écart énergétique diminue et l'intensité d'absorption augmente.

54Question

Quels noms donnent-on aux effets de la diminution d'écart énergétique et de l'augmentation d'intensité d'absorption ?

Réponse

Effets bathochrome et hyperchrome.

55Question

Pourquoi les bandes UV-visible sont-elles larges en solution ?

Réponse

À cause du lissage des nombreuses transitions vibrationnelles et rotationnelles.

56Question

Quelle condition est nécessaire pour une transition d–d dans les complexes d’ions métalliques ?

Réponse

L'atome métallique doit posséder des orbitales d partiellement remplies.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 29 questions sur Spectroscopies moléculaires.

1. Quelle propriété décrit correctement la nature de la lumière ?

2. Une onde lumineuse se propageant dans le vide possède une fréquence de 6,0×1014 Hz6{,}0\times10^{14}\ \mathrm{Hz} ; quelle est sa longueur d’onde approximative ?

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