If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Si vous avez un filtre web, veuillez vous assurer que les domaines *. kastatic.org et *. kasandbox.org sont autorisés.

Contenu principal

Vibrations d'élongations symétriques et asymétriques

Transcription de la vidéo

avant de rentrer dans le détail de l'élongation symétrique et asymétrique on va regarder le spectre infrarouge de l'addip unis la mine dont on a la formule topologique ici et on va commencer par faire une délimitation autour de 3000 cm 1 et on sait que à droite ici on va avoir les bandes d'absortion correspondantes aux liaisons carbone l'hybride afp trois hydrogène et puis à gauche ici on a la zone des liaisons x h et on observe une bande d'absortion ici dans cette zone x h c'est à dire que dans cette molécule on a un autre at home que le carbone ici qui est lié à un hydrogène et effectivement si je regarde dans la formule topologique j'ai un atome d'azoté lié à un hydrogène donc cette liaison ici correspond à la banda forcions qu'on observe ici si je regarde à combien est ce que je suis en nombre dont je suis à peu près à 100 200 3300 cm - 20 donc ici j'ai ma liaison à vot hydrogène si je compare les forces de ses deux liaisons ici on avait vu dans une vidéo précédente que le nombre d'onde auquel on va obtenir la banda forcions va dépendre de deux paramètres cas qui correspond en fait à la constante de raideur du resort qui modélise la liaison donc en fait à la force de la liaison et mu la masse réduit du système des deux atomes qui forment la liaison entre une liaison à cet hydrogène et maison carbone hydrogène on a quasiment la même masse réduite pourquoi parce que l'azoté le carbone ont des masses solaires très proche donc ce n'est pas la différence de masse réduite qui peut expliquer la différence de nombreux d'onde qu'on observe pour les deux bandes d'absorption de ces deux liaisons donc c'est pas la masse réduite c'est donc forcément la constante de raideurs c'est à dire la force de la liaison et on avait vu dans une vidéo précédente que plus la consente de raideurs augmente plus le nombre d'ont de correspondant augmente parce que plus la fréquence de vibration augmente et donc plus la force de la liaison augmente donc plus j'ai un nombre dont un portant plus ça correspond à une constante de raideurs importante et donc à une liaison forte donc ça veut dire que la liaison nhl est plus forte que ma liaison ch qu'est-ce que ça signifie en termes d'énergie ça signifie qu'il faut apporter plus d'énergie pour réussir à faire livrer ma liaison n a que ma liaison ch là on est en spectroscopie ça veut dire que l'énergie on l'envoie se forme de photons l'énergie d'un photon avait fini par la formule suivante e égal à chenu acheta constante de planck nuls à fréquences correspondantes du photon on sait que nus et reliant du bar puisqu'on à nu qui est égal à nu parfois c'est ça on l'a vu dans une vidéo précédente donc je peux écrire que l'énergie c'est égal à h x nubar fois c'est donc l'énergie est directement relié de manière proportionnelle aux nombres d'ong correspondant à la bande ascension qu'on voit ici donc ça signifie que quand on augmente le nombre d' onde on augmente en fait la quantité d'énergie qu'il faut apporter pour faire vibrer la lièvre plus on va vers la gauche du spectre comme ceux ci plus le nombre de dons augmentent plus l'énergie correspondante qu'il faut donc amener pour faire vibrer les liaisons est importante et ça on peut le comprendre si on repense à l'analogie de la liaison avec un ressort si on a un ressort qui me contente de raideurs très forte donc un ressort qui est très raide ça va demander beaucoup d'énergie pour réussir à le déformer et à le mettre en vibration alors qu'un ressort qu'un petit peu plus lâche ça va demander moins d'énergie pour réussir à le mettre en mouvement et à le faire vibrer on fait tout à fait analogique pour les liaisons chimiques ici pour les liaisons covalentes pour les faire vibrer en leur apportant de l'énergie sous forme de photons à spectroscopie infrarouge donc ici on a un spectre caractéristiques pour une amine qui est secondaire puisqu'ici l'atome d'azoté est relié à deux atomes de carbone donc ici on a une amine secondaire avec donc une bandes d'absorption caractéristiques pour ça te disons et nash a à peu près 3300 cm - 1 on va comparer maintenant ce spectre avec celui d'une amine primaire donc je vais descendre donc voilà ici le spectre caractéristiques d'une amie primaire dont je la formule topologique ici donc la butte il a mine cet azote ici il est lié à deux hydrogène et à un carbone c'est pour ça que c'est une amie primaire donc je vais regarder le spectre en détail j'ai commencé par faire la délimitation autour de 3000 cm - ici je sais que à droite que j'observe ce sont les bandas forcions des liaisons carbone sp3 hydrogène et puis à gauche dans ma zone x h j'observe cette fois ci deux bandes d'absortion distingue très clairement une première ici que je mets en violet à environ 3300 cm - 1 et puis une deuxième que je vais m en verte ici et si je descends je vois que ça correspond à à peu près 3400 cm - avant alors quand je regarde la formule topologique démons amine primaire je pourrais tout de suite pensé à ma g deux liaisons nhc pour ça que j'ai deux bandes d'absorption pour chacune des liaisons eh bien pas du tout ici ce qui va expliquer le fait qu'on ait deux bandes d'absorption c'est la notion justement de vibrations d'élongation symétrique et asymétrique je vais descendre un petit peu ici on a deux amis une primaire classique donc avec un groupement air ici et puis là zot étant relié à deux hydrogène à chaque fois et ses deux liaisons nhl vibrer en fait soit en phase donc c'est à dire quand cette liaison va s'étirer celle ci c'est pire en même temps et puis quand celle ci va se rétracter celle-ci se rétracte en même temps donc on a eu notre relation de liaison qu'on peut caractériser par des ressorts en phase donc ça c'est la vibration de location symétrique ou bien on peut avoir les deux liaisons qui vont vibrer en opposition de phase donc on va avoir des utilisations des liaisons sont les modélistes par des ressorts en opposition de phase et on a à ce moment là des vibrations d'élongation qu'on appelle asymétrique donc ça signifie que quand cette saison ici et nash va s'étirer en même temps celle ci va se rétracter et on va avoir la longueur maximale pour cette liaison canton à la longueur minimale pour celle ci donc on a vraiment des oscillations en opposition de phase c'est ce qu'on appelle des vibrations d'élongation asymétrique et d'après jules énergétique et bien il se trouve que ça demande moins d'énergie de mettre en place une vibration d'élongation symétrique qu une vibration d'élongation asymétrique donc si ça demande moins d'énergie ça veut dire qu'on a un nombre d'onde plus faible pour la vibration de ses liaisons ici et c'est ce qu'on observe bien sous le spectre que là j'avais déjà mis les couleurs correspondant donc en violet on à la vibration d'élongation symétrique avec un nombre donc plus faible que en vert on à la vibration de location asymétrique avec un nombre nombre un peu plus élevé comment ça se fait qu'on observe les deux bandes d'absorption c'est parce que dans notre milieu c'est que certaines molécules damine dans le milieu vont avoir des vibrations de location symétrique et d'autres asymétrie donc on observe bien les deux bandes 900 sont sur le même spectre et ce n'est pas du tout on a deux liaisons qu'on a deux bandes c'est parce qu'on a deux types de vibrations de location différentes mais à chaque fois cette première bande ici correspond aux vibrations de ces deux liaisons et cette deuxième bande ici correspond en vibration de location de ces deux liaisons ici si je remonte pour vraiment bien comparer les spectre infrarouge de ces deux amin amin secondaire et à une primaire voit donc bien que pour mon amine secondaire j'ai une seule bande dat torsion à peu près 3300 cm - 1 alors que pour mon ami de primaire j'ai deux bandes d'absorption très nette dans la zone x h avec des nombreux noms à 3300 et 3400 cm - en fait ce phénomène de vibrations symétrique et asymétrique on peut aussi observer pour par exemple un carbone qui est liée à deux hydrogène et puis qu'il n'y ait à deux autres choses de l'autre côté donc je vais dessiner deux molécules comme ça donc quand j'ai ce type de molécules ici je peux tout à fait aussi à avoir des vibrations de location symétrique pour certaines molécules et puis les vibrations des locations asymétriques pour d'autres molécules on à la vibration d'élongation symétrique qui va demander moins d'énergie moins d'apport d'énergie pour se mettre en place par rapport à la vibration dérogation asymétrique donc on va voir une petite différence de nombreux d'onde entre les bandes d'absorption correspondant aux liaisons ch dans ces deux molécules et c'est ce qui explique en partie la complexité ici la banda forcions des liaisons csp 3h en partie donc parce qu'on a plusieurs types de vibrations de location symétrique et asymétrique potentiellement au niveau de cette grosse bande dat forcions ici on voit bien qu ici il se passe beaucoup de choses et c'est complexe à interpréter on peut pas rentrer vraiment dans le détail mais en tout cas c'est une partie des explications possibles on va voir maintenant un dernier exemple pour les vibrations de l'ong à sion symétrique et asymétrique il s'agit des ânes hydrique d'acide à lyderic d'acide donc on a une formule topologique classique ici donc là on a un spectre typique d'un harry doyle d'acide je vais commencer par fermer des mutations classique à 1500 cm - 1 et 3000 cm - 1 ici je sais que j'aime et lison carbone sp3h et puis ici je sais que je suis dans la zone des double liaison et qu'est ce que j'observe dans cette zone et fils double liaison j'observe deux bandes d'absorption très intense qui sont assez proches si je regarde les nombreux dons la première ici que je m en violet elle est à 1600 1700 un peu plus de 1700 cm - on va dire mille sept cent soixante centimètres - 1 et puis la deuxième que je m en verre ici on est à 1800 environ cm - en étant donné qu'on est dans la zone gay double liaison et qu'on a une bande la force y ont très intense à deux bandes d'ascension très intense vu la formule topologique de la hendrick d'acide on sait tout de suite que ces bandes d'absorption correspondent à des liaisons cod double liaison seo donc on parle ici des vibrations de la double licence et audi groupe carbone il qu'on a au niveau de la nuit dribble d'acide et pourquoi est ce qu'on observe deux bandas forcions et bien parce que comme tout à l'heure pour les amis on peut avoir c'est double liaison coi fille qui vibre soient en phase soit en opposition de phase donc si on est en phase ça veut dire qu'on va avoir par exemple comme ceux ci les deux liaisons qui vont s'étirer se rétracter en même temps soit on va avoir des vibrations d'élongation en opposition de phase c'est-à-dire qu'on va avoir par exemple comme ceci lorsque cette liaison ici va s'étirer celle ci va se rétracter à m'avoir vraiment d oxydation en opposition de phase se modélise ses liaisons par des ressorts donc soit je suis en vibration de location asymétrique soit je suis en vibration d'élongation symétrique et comme tout à l'heure pour la mine primaire la vibration d'élongation symétrique demande moins d'énergie donc si on a besoin de moins d'énergie pour mettre en place cette vibration d'élongation symétrique on va avoir un nombre d'onde plus faible que pour la vibration d'élongation asymétrique qui demande plus d'énergie et qu'on va donc retrouver au niveau d'une panda torsion à un nombre d'onde plus élevé donc là j'ai bien respecté mon code couleur ici c'est deux double liaison coi ci qui vont vibrer en phase et donc avec une vibration de location symétrique on les retrouve au niveau de cette bande d'absortion à 1760 cm - et puis celle ci qui vont vibrer en opposition de phase donc avec une vibration d'élongation asymétrique on va les retrouver au niveau de la bande d'absortion un peu plus élevée 1800 cm - 20 il existe évidemment beaucoup d'autres exemples de vibrations de l'ong à sion symétrique et asymétrique l'objectif de cette vidéo c'était de comprendre un peu les clés de ce phénomène et puis ne pas se faire avoir en se disant j'ai deux liaisons donc j'ai deux bandes l'absortion non c'est pas ça j'ai deux liaisons mais j'ai deux types de vibrations possible élongation asymétriques ou symétrique qui me demandent toutes les deux pas la même énergie donc j'ai deux bandes d'absorption à de nombreux dons sont légèrement différents