On classe les atomes en différentes familles chimiques en fonction de leur place dans le tableau périodique (les alcalins, les halogènes, les gaz nobles, etc.). Tous les atomes d'une même famille ont des propriétés chimiques semblables.

Quels pourraient être les points communs des molécules d'une même famille ?

La spectroscopie infrarouge, appelée spectroscopie IR est une technique d'analyse des molécules en chimie organique. Cette technique étudie la vibration des liaisons dans les molécules suite à une excitation électromagnétique (ou absorption d'énergie, voir chapitre 18, p. 365) : absorption d'un photon d'énergie \Delta E = h \cdot \nu.

Chaque type de liaison vibre à une fréquence particulière et cette fréquence est reliée à une valeur appelée nombre d'onde et notée \sigma (en cm^-1). Les nombres d'ondes v étudiés correspondent à des longueurs d'onde \lambda (tel que \sigma =\dfrac{1}{\lambda} ) qui sont dans le domaine des infrarouges (750 nm \lt \lambda \lt 0,1 mm).

Un spectre IR représente la transmittance T (en %), en fonction du nombre d'onde \sigma (en cm^-1).

L'animation

suivante

présente les spectres infrarouges de différentes familles chimiques.

Un groupe caractéristique est un assemblage d'atomes identique pour une même famille de molécules. Il confère des propriétés chimiques particulières aux molécules de cette famille. Chaque famille chimique correspond à un groupe caractéristique et a donc les mêmes propriétés chimiques.

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pour retrouver des molécules en 3D pour découvrir différentes familles chimiques.

Télécharger les molécules à classer en cliquant

ici

.

Regardez

en vidéo

quelques applications des rayons IR.

1. Doc. 3 Classer les étiquettes à télécharger dans les suppléments numériques en familles de 4 molécules.

2. Doc. 3 Donner le groupe caractéristique et le nom de chaque famille.

3. Doc. 3 À quel domaine de longueurs d'ondes exprimées en mètre correspond le rayonnement infrarouge ?

4. Doc. 1 et 2 Donner la ou les bandes caractéristiques de nombre d'onde \sigma (en cm^-1) pour chaque famille chimique.

Réaliser une carte mentale qui précise les caractéristiques de chaque famille chimique.