Déterminer la couleur d'une solution à partir du spectre UV-visible
- Fiche de cours
- Quiz et exercices
- Vidéos et podcasts
- Connaitre le principe d’absorbance.
- Exploiter un spectre d’absorption.
- Expliquer ou prévoir la couleur d’une espèce en solution à partir de son spectre UV-visible.
- L’absorbance A d’une solution
est une grandeur sans unité, elle représente
la quantité de lumière absorbée selon
la longueur d’onde
de la lumière
traversée.
- Un spectre UV-visible représente
l’absorbance A en fonction de la longueur
d’onde . Ce spectre présente un
pic pour une longueur d’onde donnée, qui
correspond à la couleur complémentaire de
la couleur de la solution.
- Dispersion de la lumière blanche par un prisme
- Spectre de la lumière blanche
- Cercle des couleurs et couleurs complémentaires
La lumière est perçue par l’œil comme une couleur. Elle est cependant décomposée si on l’envoie sur un prisme.
Le visuel ci-dessous montre la décomposition à travers un prisme d’une lumière blanche émise par une lampe.
Décomposition d’une lumière blanche par un prisme
Spectre de la lumière blanche
La lumière blanche se décompose donc en une infinité de couleurs qui vont du violet au rouge. On dit que la lumière blanche est polychromatique.
Spectre d’absorption d’une solution
Lorsque la lumière blanche traverse une solution aqueuse, certaines radiations présentes initialement sont absorbées. Le spectre obtenu présente des bandes noires appelées bandes d'absorption.
On compare le spectre d’absorption d’une solution aqueuse de permanganate de potassium au spectre de la lumière blanche.
Spectre d’absorption de la solution de permanganate de potassium
On observe que la solution de permanganate de potassium absorbe la couleur verte.
Les radiations absorbées dépendent des ions responsables de la couleur de la solution.
Une solution colorée absorbe une partie de la lumière qui la traverse.
L’absorbance A n’a pas d’unité, elle se mesure à l’aide d’un spectrophotomètre.
Spectrophotomètre
de la lumière qui
la traverse.
Pour les spectres UV-visibles, on utilise
habituellement les longueurs
d’onde suivantes.
- Dans l’UV : de 100 à 400 nm.
- Dans le visible : de 400 à 800 nm.
Pour chaque longueur d’onde , on mesure la valeur de
l’absorbance A de la solution.
Courbe d’absorbance d’une solution de permanganate de potassium
On remarque sur le visuel ci-dessus que
l’absorbance A d’une solution
dépend de la longueur
d’onde de la lumière qui
la traverse.
Cette courbe présente un pic d’absorption
qui correspond à une
valeur Amax pour la longueur
d’onde 
.
La solution absorbe donc cette couleur 
et laisse passer toutes les
autres.
La couleur de cette solution est alors le
complémentaire de la couleur
absorbée.
Sur la courbe d’absorbance d’une solution de permanganate de potassium ci-dessous, on observe que le maximum d’absorption de la solution de permanganate de potassium se situe autour de
= 520 nm.Dans le cercle des couleurs ci-dessous, la couleur absorbée est située à l’opposé de la couleur complémentaire.
Cercle des couleurs
D’après ce cercle des couleurs, la
longueur d’onde 
= 520 nm
correspond au vert. Cette solution est donc magenta
(couleur complémentaire du vert).
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