CHIMIE

© Hachette Livre – H Prépa / Chimie, 1 re année, PCSI –La photocopie non autorisée est un délit
COURS
320
p 1
10
p∗ x
p x
Structure électronique des molécules
s* zs
p y
p∗ y
s ∗ s1 sz
s2
s sz
s zs
p 2
Doc. 38 Diagramme énergétique
des O.M. des molécules de
dichlore. Dans le cas de la molécule
de difluor, le diagramme des
orbitales moléculaires est non corrélé.
violet
480 nm
400 nm
bleu
UV
IR
750 nm
rouge
vert
530 nm
orangé
jaune
620 nm
590 590 nm nm
Doc. 39 Une espèce colorée
absorbe généralement principalement
les radiations de couleur complémentaire,
située à l’opposée de
leur couleur dans l’étoile des couleurs.
Doc. 40 Spectre d’absorption du
2-méthylbuta-1,3-diène en solution
dans le méthanol.
• Le difluor F 2 est pratiquement incolore ; l’absorption a lieu dans le domaine
de l’ultraviolet.
• Le dichlore Cl 2 est jaunâtre car l’absorption a lieu en partie dans le domaine
des radiations visibles de couleur violet, couleur complémentaire du jaune
(doc. 39).
• Le dibrome est rouge car l’absorption a lieu dans le domaine des radiations
vertes.
• Le diiode est violet car l’absorption a lieu dans le domaine des radiations
jaunes.
Ainsi, puisque la longueur d’onde associée au photon absorbé augmente du
difluor au diiode, l’énergie du photon absorbé diminue dans cet ordre. Par
conséquent, la différence d’énergie entre la H.O. et la B.V. diminue du difluor
au diiode.
■ D’autres transitions peuvent être observées selon la nature de la H.O. et de
la B.V. :
• Transition sÆs*
Pour les alcanes qui ne comportent que des liaisons simples C-C ou C-H, la H.O.
est une O.M. σ et la B.V. est une O.M. s*. La différence d’énergie entre la H.O.
et la B.V. est alors importante et la longueur d’onde des photons correspondants
est située dans l’U.V. lointain, vers 130 nm : c’est pourquoi les molécules d’alcanes
sont incolores. Les alcanes peuvent être utilisés comme solvants lors de
l’étude en U.V. d’autres constituants absorbant dans l’U.V. plus proche.
• Transition pÆp*
Pour les molécules possédant des liaisons p, un électron décrit par une O.M. p
peut être transféré vers une O.M. p* vacante. Les photons mis en jeu ont des longueurs
d’onde dans le vide plus grandes, voisines de 200 nm ou supérieures à
cette valeur.
Ainsi l’éthylène H2C=CH 2 absorbe vers 170 nm et le 2-méthylbuta-
1,3-diène CH 3-HC=CH–HC=CH 2, dans lequel les deux doubles liaisons sont
conjuguées (cf. chap. 2, § 2.2.), absorbe vers 220 nm (doc. 40) .
A
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
200
CH 2
CH3 C CH
220 240 260 280
CH 2
300 320 340 l(nm)