Chimie analytique Tome 3
Méthodes spectrales et analyse organique
La chimie analytique fait l'objet de trois tomes dans la collection des Abrégés. Ce troisième tome traite des méthodes spectrales et de l'analyse organique. Cet ouvrage présente clairement : les principales méthodes spectrophotométriques utilisées en analyse pharmaceutique, biologique et alimentaire ; l'utilisation des spectres moléculaires les [...]
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Auteur : M.HAMON , F.PELLERIN , M.GUERNET , G.MAHUZIER
Editeur : Elsevier / Masson
Collection : ABRÉGÉS
Date parution : 07/1998Reliure :
Broché
Nbr de pages :
266
ISBN 10 :
2225835071
ISBN 13 :
9782225835070
37,00 €
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La chimie analytique fait l'objet de trois tomes dans la collection des Abrégés.Ce troisième tome traite des méthodes spectrales et de l'analyse organique. Cet ouvrage présente clairement :
- les principales méthodes spectrophotométriques utilisées en analyse pharmaceutique, biologique et alimentaire ; l'utilisation des spectres moléculaires les données essentielles sur les méthodes optiques non spectrales ;
- deux méthodes spectrales non optiques : les spectrométries de résonances et la spectrométrie de masse ;
- l'analyse organique élémentaire et fonctionnelle.
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Sommaire et contenu du livre "Chimie analytique Tome 3 - Méthodes spectrales et analyse organique"
Présentation de la collection . .......................................... VC HA PIT RE PREMI ER. -Généralités sur les méthodes optiques .
Rappelssurles radiationslumineuses............................... 1
Noti onsquantitatives ............. ..... ...................... 2
Énergied'un photon ......................................... 3
Intensité lumineuse .......................................... 4
Interaction entre rayonnement et matière 4
Transitionsspectrales ........................................ 4
Différentessortesde spectres...................................... 6
Définition d'unspectre....................................... 6
Spectres continusou discontinus............................... 6
Spectresderaies -Spectresdebandes ......................... 7
Spectres d'émission et d'absorption 7
Différentes régions spectrales.................................. 7
Spectres de Iluorescence ...................................... 9
Spectresde diffusion Raman.................................. 9
Aspect quantitatif de l'absorption d'un rayonnement
: loi de Beer-Lambert 10
Principalessourceslumineuses.....................................
Il
Sourcescontinues............................................
Il
Sourcesdiscontinues......................................... II
Lasers II
Transformée de Fourier . 12
Autres méthodes optiques 12
C HAPITRE II. -Élude des spectres alomiques (speclres de raies) 13
ttulle théorique ...... ..................... ........ ......... .. 13
RègledesélectionpOlirlestransactionsélectroniques ............. 13
Multiplicitédesraies... . .. .. ..... .... .. 14
Raies de résonance 14
Ioni sati on 16
Potentield'excitation -Potentield'ionisation ............. ...... 17
Proportiond'atomesexcités :loidc Boltzmann .... .. 18
Largeurdesraies............................................ 18
Applications an alytiques des spectres at omiques 21
Productiondela vapeuratomiqueetexcitationdesatomes ........ 23
Sélection des radiations. ...................................... 35
Détcction cl mesure des intensités lumineuses . . . . . . . . . . . . 35
Méthodesutilisantl'émission ...................................... 35
Spectrométriesd 'arcetd'étincelle............................ .. 35
Photométriedellamme....................................... 37
Photométriede llammeappliquéeauxmolécules ................. 38
Spectrométrie d'émission par plasma ..................... 39
Méthodes utilisant l'absorption
: spectrophotométric par absorption atomique.. ................. ................. ............. ......... 39
~~~...
. . .... ..... .... ......... . .. . .... . ........ . . .. . . ~
Comparaison aveclaphotométriedellamme(par émission) ....... 40
Appareillage ................................................ 41
Production de la vapeuratomique ............................. 41
Source lumineuse. ........................................... 41
Différents typesdelampesutilisées............................. 43
Mesure de l'intensité lumineuse non absorbée.................... 45
Correcteurde rondspectral àlampededeutérium................ 47
Correcteurderond parerretZeeman......................... .. 47
Fluorescence atomique ....................................... 48
CHAPITRE Ill. -Généralités sur les spectres moléculaires . . . . . . . . . 51
Énergie d'unemolécul e............... ...... . .. 51
Énergiede translation ........................................ 52
Énergie de rotation 52
Énergie de vibration 53
Énergie électronique 59
Quantiûcaüon del'énergiemoléculaire.............................. 59
Limitation des restrictions quantiques. ......................... 59
Approximation de la séparation de l'énergie de Born-Oppenheimer . 60
Niveau énergétique d'unemolécule......... ...... . 61
Différents spectresmoléculaires.................................... 62
CHAPITREIV.
-Spectres de micro-ondes . 63
Étudc qu antitative de l' énergie de rotation 63
Calcul du moment cinétique de rot ation 64
Conditio n,de quantificution .................................. 66
Calculdel'énergiede rotation ................................. 66
Spectrede rotation pure ......... ................... 67
Règlcde sélection ...... .. 67
Caractéristiquedu spectre.................................... 67
Intérêtdesspectresmicr o-ondes.................... ....... 68
Applications analytiques....................... .. 68
CHAPITRE V . -Spectres infrarouges. .................................. 70
Étude quantitative de l'énergie de vibration 70
Étude du mouvement de vibration . . 70
Approxi mation de l'oscillation harmonique 72
Expression del'énergiede vibration............................ 73
Conditionsdequantification .................................. 74
Calcul de l'énergie de vibrat ion dans le cas d'un oscillateur harmonique ... .. .. ...................... ... 74
Casréeldel'oscillateuranharmonique.......................... 75
Spectrede vibrationpure......................................... 77
Nombred'onded'une raie .................................... 77
Vibrationsharmoniques ...................................... 77
Étude quantitative de l'énergie de vibration-rotation. . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Spectredevibralion-rotation ...................................... 79
Nombre d'ondes d'une raie 79
Distanceentrelesraiesdu spectre....... ....................... 81
Intérêt des spectres infrarouges dans l'analyse fonctionnelle des molécules
polyatomiques 82
Vibration de valence ......................................... 83
Vibrations de déformation .................................... 88
Vibrations harmoniques et bandes de combinaison. . . . . . . . . . . . . . . 89
Instrumentation ................................................. 90
Matériaux utilisés............... .... ........... ......... ..... 90
Appareillage ................................................ 90
Spec tromètres à transformée de Fourier 91
Obtentiondespectres;techniques d'échantillonnage.............. 92
Applications de la spec trométrie infrarouge
Identification d'un composé organique 94
Analyse fonctionnelle ........................................ 94
Analyse quantitative ............ 95
C
HAP ITR E VI. -S pectres de diffusion Raman. ........................... 97
Principc ........................................................ 97
Étude quantitative....... ... .. ... .. 98
Mécanisme de la pr oduction des raies Raman 100
Notion de polurisabilité 100
Influence des mouv ementsdesatomes d'une molécule sur la polarisa
bililé .... ...... ..... ......... ........... ............. ....... 102
Règles de sélection. Vibrations actives en spectrométrie Raman 102
Notionsd' appareillage ................................... 104
Applications de la spectrométrie de diffusion Raman , 105
Microsonde Raman............... ......... .... ... ... 105
CHAPITRE VII.
-Spectres électroniques . ................................ 106
Spectrophotométrie dans l'ultraviolet et le visible 109
Rappels surlastructureélectroniquedesmoléculesdiatomiques.... 110
Transitions électroniques III
Effets de solva nt 119
Spectrophotomètrie dérivée...... .. 126
Spectrofluorornétrie.............................................. 134
Polarisationdelluorescence...................... ................. 145
Principe .................................................... 145
Applicationsdelapolarisationdefluorescence................... 150
C
HAPITRE VIII. -Spectrométries de résonance magnétique . ............... 152
Originedesspectres.............................................. 152
Spin électronique et spin nucléaire . . . . . . . . . . .. . . . 152
Valeurduspinnucléairedesdifférentsatomes ................... 153
Propriétés magnétique dues au spin. ........................... 154
Comportement d 'uneparticule douéedespindansunchampmagnétique....... ........ ..................... ................... 155
Énergiedes particules douéesde spin........................... 157
Résonance magnétique................................. ...... 158
Principe de détermination des spectres de résonance magnétique 159
Phénomènes de relaxation. .. . . . . . . . . 161
Principauxspectresde résonancemagnétique .................... 165
Résonancemagnétique nucléaire................................... 165
Fréquence de résonance ................................. ..... 165
Champ magnétiqueefficace ............ ............... ..... 166
Consta nte d' écran 167
Déplacement chimique ....................................... 168
Couplage des spins 170
Techniques intrumentales utilisées.............................. 176
Applications pratiques des spectres de RMN 177
Notionsderésonance paramétriqueélectronique .....................
J88
Principe..... .. .. ...... ... 188
Applications ................................................ 189
C IIAPITRE 1X _ -Méthodes optiques non spectrales 191
Rèfractorn étrie 191
App lications analytiques de la polarisation de la lumière .. . . . . . . . . . . . . 193
Polarimétrie 194
Dispersion rotatoire. ......................................... 195
Dichroïsmecirculaire......................................... 197
CHAPITREX. -Spectrométriedemasse................................. 198
Principe........................................................ 199
Appareillage.......... .............. ...... .. 199
Description schématique ...................................... 200
Ionisation 203
Fragmentation .................................................. 205
Procédésd'ionisation......................................... 207
A nalyse urs 2 14
Caractéristiques ,. ... .................. 214
Différentstypesd'analyseurs.................................. 216
Couplagechromatographiespec trométriedema sse................... 220
Applicationsdelaspectrométriedemasse........................... 223
Identification d'unemolécule.................................. 223
Détermination de la masse moléculaire 224
Établissementde laformule brute.............................. 224
Établissement de la structure moléculaire 225
Recherchesélectivedes composés .............................. 227
Analyse quantitative......................................... 228
CHAPtTRE XI.
-Introduction à l'analyse organique élémentaire . . . . . . . . . . . . . 230
Microanalyse élémentaire......................................... 230
Méthodescourantesd 'analyseorganiqueélémentaire ................. 232
Méthodesdiverses ............................................... 232
CHAPITREXII. -Introductionàl'analyseorganiquefonctionnelle ........... 237
Domainedel'analysefonctionnelle................................. 237
Réactionschimiquesen analyseorganiquefonctionnelle............... 238
Structure et réactivité des molécules organiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
Limitationdunombrederéactionsapplicables................... 239
Applications analytiques des réactions incomplètes ou non stoechiométriques................................................... 240
Formation de dérivès 240
Méthode titrimétriqucs d'analyse fonctionnelle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
Formation dedérivéscristallisés............................... 242
Dérivés absorbantdanslevisibleet l'ultravioletoufluorescents .... 242
Couplagedel'analysefonctionnelleetdela chromatographie...... 243
CHAPITREXIII. -Méthodesgénérales d'analysefonctionnelle .......... ... 245
Déterminationdel'hydrogène mobile........................... 245
Protométrie des groupements fonctionnels 247
Acylation (ucétylation) 250
Réactionsdiverses........................................... 250
Méthodesspcct rophotornétriques d'analysefonctionnelle.......... 251
CHAPITRE XIV.
-Analyse des fonctions phénoliques et aminées 258
Fonction phén ol. ................................................ 258
Méthodes volumétriquesetgravimètriques ...................... 258
Méthodes spectrophotométriques .............................. 259
Fonction amine ................................................. 262
Réactions analytiques de l'azote basique ........................ 262
Réactionsanalytiquesdesaminesprimairesetsecondaires......... 263
Réactionsanalytiquesdesaminesprimaires: formation d'imines ... 263
Dosage différentiel d'un mélange d'amines primaires, secondaires et
tertiaires 264
Action de l'acide nitreux...................................... 264
Réactionsdiverses ........................................... 265
Conclusion de l'analyse organique fonctionnelle.................. 266