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A l’intérieur même des molécules, les atomes bougent en permanence. Chaque atome peut se déplacer dans trois directions différentes. Au total, pour une molécule comportant n atomes, on s’attend donc à 3n mouvements possibles. On parle de 3n degrés de liberté. Par ailleurs, les atomes étant liés dans une molécule, il y aura perte de degrés de liberté en fonction de la forme de la molécule et des liaisons qui la composent.

Les molécules diatomiques n'ont qu'une seule liaison. Elles ne peuvent donc qu’être étirée ou contractées.

Les molécules plus complexes offrent plus de possibilités. Pour un ensemble de trois atomes, il existe six modes de vibration différents :

  • étirements symétriques
  • étirements antisymétriques
  • cisaillement
  • bascule
  • agitation hors du plan
  • torsion

http://fr.wikipedia.org/wiki/Spectroscopie_infrarouge#Base_et_th.C3.A9orie

En fonction du comportement de l’ensemble des liaisons, on observera donc des translations, des rotations, et des vibrations intramoléculaires.

Pour terminer, lors des vibrations intramoléculaires, il y a variation des distances interatomiques. Cela modifie la position des pôles électriques de la molécule ainsi que leurs charges. Le moment dipolaire de la molécule est donc variable.

On va donc observer des absorptions d’énergie correspondant aux rotations pures, celles correspondant aux vibrations internes et celles, moins intéressantes, correspondant aux translations. Les rotations vont donner lieu à la spectrométrie microonde qui permet de percevoir la forme globale les molécules. La spectrométrie infrarouge s’intéressera, elle, aux vibrations intramoléculaires et a quelques rotations, on parle de spectres de vibration-rotation. Elle permettra de déterminer la présence de liaisons spécifiques donc de fonctions organiques.

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samedi, juin 24, 2017