Physique-Chimie : Suivi de l’évolution d’un système chimique - Absorbance, spectre d’absorption, loi de Beer-Lambert

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Cours : Absorbance et loi de Beer-Lambert

Physique-Chimie : Suivi de l’évolution d’un système chimique

Absorbance, spectre d’absorption et loi de Beer-Lambert

1. Introduction

Lorsqu’une solution contient une espèce chimique particulière, cette substance peut absorber une partie de la lumière qui la traverse. L’étude de cette absorption permet de suivre l’évolution de cette espèce dans la solution.

2. Spectre d’absorption

Le spectre d’absorption d’une substance est la représentation de l’absorbance en fonction de la longueur d’onde (\( \lambda \)).

Il montre les longueurs d’onde où la substance absorbe fortement, caractéristiques de cette espèce chimique.

3. Absorbance

L’absorbance \( A \) d’une solution est une grandeur sans unité qui mesure l’intensité de l’absorption:

\( A = \log_{10} \left( rac{I_0}{I} ight) \)

Où :

  • \( I_0 \) est l’intensité du faisceau lumineux incident (avant la solution),
  • \( I \) est l’intensité du faisceau lumineux après passage à travers la solution.

4. Loi de Beer-Lambert

La loi de Beer-Lambert relie l’absorbance \( A \) à la concentration \( c \) de la substance, à la longueur du trajet optique \( l \) et à la molarité d’absorption spécifique \( arepsilon \):

\( A = arepsilon imes c imes l \)

Où :

  • \( arepsilon \) est le coefficient d’extinction molaire, caractéristique de la substance et de la longueur d’onde,
  • \( c \) est la concentration en mol/L.

Cette loi permet d’évaluer la concentration d’une espèce en mesurant son absorbance, si \( arepsilon \) et \( l \) sont connus.

5. Application

En pratique, on mesure l’absorbance d’une solution à une longueur d’onde donnée. Ensuite, grâce à la loi de Beer-Lambert, on détermine la concentration de l’espèce chimique présente dans la solution.

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