Bandes d'absorption caractéristiques de certaines familles fonctionnelles

En classe de première, la spectroscopie IR et l'étude des spectres associés sont abordées pour quatre familles fonctionnelles. Voici des exemples de spectres analysés à l'aide de tables fournies.

Famille fonctionnelle des alcools

La liaison `"O"–"H"` d'un alcool absorbe dans l'IR entre `3\ 200\ "cm"^-1` et `3\ 600\ "cm"^-1`. La bande est souvent d'intensité forte et est donc très caractéristique. Si elle est large, c'est parce qu'à l'échelle microscopique des ponts hydrogènes se sont établis entre les différentes fonctions alcools des entités. Cet élargissement est très classique à l'état solide et à l'état liquide, on parle parfois de "`"OH"` lié". Si le spectre IR a été réalisé en phase gaz, les ponts hydrogènes disparaissent entre les entités, la bande devient plus fine et on parle parfois de "`"OH"` libre".

Ci-dessous, l'exemple du spectre IR à l'état liquide du propan-2-ol.

Famille fonctionnelle des cétones

La liaison `"C"="O"` d'une cétone absorbe dans l'IR entre `1\ 700\ "cm"^-1` et `1\ 720\ "cm"^-1` ; la bande est souvent fine et d'intensité forte.

Ci-dessous, l'exemple du spectre IR à l'état liquide de la propanone.

Famille fonctionnelle des aldéhydes

• La liaison `"C"="O"` d'un aldéhyde absorbe dans l'IR entre `1\ 720\ "cm"^-1` et `1\ 740\ "cm"^-1` ; la bande est souvent fine et d'intensité forte.
  
• La liaison `"C"-"H"` du carbone fonctionnel (celui qui est aussi relié à l'oxygène) absorbe dans l'IR entre `2\ 650\ "cm"^-1` et `2\ 850\ "cm"^-1` ; la bande est souvent fine et moyenne.
  
•  Cette bande est assez caractéristique car, en général, les liaisons \(\mathrm{C-H}\) absorbent pour des valeurs supérieures à `2\ 950\ "cm"^-1`.

Ci-dessous, l'exemple du spectre IR à l'état liquide du propanal. 

Famille fonctionnelle des acides carboxyliques

• La liaison `"O"-"H"` d'un acide carboxylique absorbe dans l'IR entre `2\ 500\ "cm"^-1` et `3\ 200\ "cm"^-1` ; la bande est souvent d'intensité forte. Elle est en général beaucoup plus large qu'une bande associée à une liaison `"O"-"H"` d'alcool, et peut s'étendre sur presque `1\ 000\ "cm"^-1` de largeur.
  
• La liaison `"C"="O"` d'un acide carboxylique absorbe dans l'IR entre `1\ 680\ "cm"^-1` et `1\ 720\ "cm"^-1` ; la bande est souvent fine et d'intensité forte.
  

Ci-dessous, l'exemple du spectre IR à l'état liquide de l'acide propanoïque.