Identifier un inconnu à partir de son spectre IR
Cinq spectres sans étiquette de solvants courants : repérez les bandes diagnostiques, déduisez le groupe fonctionnel et nommez le composé.
Objectif
Attribuez les bandes vers 3300 (O–H), ~3000 (C–H), 1650–1750 (C=O), 1050–1250 (C–O) et sous 900 (empreinte/déformations) pour identifier chaque échantillon.
Matériel et réactifs
Spectromètre FTIR avec accessoire ATR, flacons compte-gouttes d’éthanol, acétone, acétate d’éthyle, acide acétique et toluène.
Procédure
- L’échantillon A présente une bande très large vers 3340 cm⁻¹ et une forte vers 1050 cm⁻¹, sans carbonyle — déduisez le groupe.
- B et C montrent tous deux un C=O : comparez la position (≈1715 contre ≈1740 cm⁻¹) et cherchez les bandes C–O fortes.
- L’échantillon D associe un énorme O–H très large (3300–2400 cm⁻¹) et un C=O vers 1710 cm⁻¹ — signature du dimère d’acide carboxylique.
- E montre des C–H juste au-dessus de 3000 cm⁻¹, des bandes de cycle à 1605/1495 cm⁻¹ et de fortes déformations à 728/694 cm⁻¹ — un aromatique.
À observer
- Un O–H large sans C=O = alcool ; O–H + C=O = acide carboxylique ; C=O + fortes bandes C–O = ester.
- La fréquence du carbonyle reflète l’environnement : cétone ≈1715, acide carboxylique ≈1710, ester ≈1740 cm⁻¹ ici.
Explication
La fréquence de vibration suit la loi de Hooke : ν̃ ∝ √(k/μ) — liaisons fortes et atomes légers donnent de grands nombres d’onde. Réponses : A = éthanol (O–H large, C–O 1050), B = acétone (C=O 1715, pas d’O–H), C = acétate d’éthyle (C=O 1742, C–O forts 1240/1048), D = acide acétique (O–H très large + C=O 1712), E = toluène (C–H aromatique >3000, modes de cycle, déformations 728/694).
Histoire de l’expérience
Chimistes associés
Expérience virtuelle : un modèle simplifié pour construire l’intuition. Elle ne remplace ni le travail réel en laboratoire ni la formation à la sécurité ; ne la reproduisez pas chez vous sans encadrement.