HAL Id: jpa-00234419

HAL Id: jpa-00234419

https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00234419

Submitted on 1 Jan 1951

HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.

Contribution à l’étude de l’absorption des halogénures de méthyle dans la région de 1,6 µ

R. Mathis-Noël

To cite this version:

R. Mathis-Noël. Contribution à l’étude de l’absorption des halogénures de méthyle dans la région

de 1,6 µ. J. Phys. Radium, 1951, 12 (4), pp.550-553. �10.1051/jphysrad:01951001204055000�. �jpa-

00234419�

CONTRIBUTION A

L’ÉTUDE

DE L’ABSORPTION DES

HALOGÉNURES

DE

MÉTHYLE

DANS LA

RÉGION

DE

1,6 03BC

Par Mme R.

MATHIS-NOËL.

Laboratoire de

Physique

du P. C. B.

Sommaire. ^- On a observé, ^{dans la} région ^de I,6 03BC, deux groupes ^de bandes, ^{un doublet} (~ + ~) attribué à l’harmonique 2 03BD2, et plusieurs ^bandes perpendiculaires qui paraissent pouvoir être attri- buées à la combinaison d’une bande fondamentale perpendiculaire et d’un ensemble de bandes paral- lèles dues à la résonance de Fermi.

JOURNAL PHYSIQUE RADIUM. 12, ^AVRIL

j95j

L’étude des

spectres

^de vibration-rotation des molécules

CH3X (X

⁼

F, Cl, Br, I),

^{a montré}

[1]

qu’elles appartiennent

^au groupe ^de

symétrie C3v,

l’atome de carbone et l’atome

d’halogène

^{se trouvant}

sur l’axe de

symétrie

^ternaire

(structure

^confirmée

par d’autres méthodes

physiques

^ou

physico- chimiques).

^Leurs vibrations fondamentales sont

au nombre de

six,

dont trois totalement

symétriques parallèles Ai (vl,

v3,

V 5)’

^{et trois}

dégénérées

perpen- diculaires

(v2,

v4,

v6).

^{Toutes sont actives en infra-}

rouge ^{et en}

Raman;

^en _gros, ^on

peut

^attribuer

(fig. 1) :

v, et _V2 aux vibrations de valence C -

H;

v.

et V4

^aux vibrations de déformation du groupe- ment

CH.;

v5 à la vibration de valence C -

Cl ;

v s à la vibration de déformation de C - Cl.

Cependant,

^{dans la}

région

^de 3 p, ^on

observe,

au lieu des deux bandes _vi

et ’)2 attendues,

^trois bandes

fortes,

^une

perpendiculaire v2

^{et un doublet}

formé de deux bandes

parallèles.

^On

peut

^attribuer

ce doublet soit aux

fréquences

^{VI et 2} v 4 soit à la résonance de Fermi entre _VI

( 1)

^et le sous-niveau

parallèle

^{de 2} v4, ^car les deux bandes

parallèles

ont des intensités

comparables,

alors que ^{le sous-} niveau

perpendiculaire

^{de 2} v4

apparaît

^{avec une}

intensité

beaucoup

^moindre.

TABLEAU I.

hnéquences fondamentales

des

halogénures

^de

rnéthyle r il.

De

plus,

^{Yates et Nielsen}

[3]

^ont observé récem- ment, dans la

région

^{de 3} p.,

quatre

^{bandes de}

vibration du fluorure de

méthyle :

^une bande per-

pendiculaire

^{attribuée à la vibration v2, et trois}

bandes

parallèles,

que les ^auteurs

interprètent

comme résultant d’une double résonance de Fermi entre les niveaux _v1’ ² _v5 et le sous-niveau

parallèle

de 2 v4

[3].

TABLEAU II.

Bandes de CH3 F ^à

3 g ( d’après

^{Yates et}

Nielsen [3]).

Le

spectre d’absorption

^des

halogénures

^de

méthyle,

^{dans la}

région

^de

l’harmonique

^{n = 2}

de la vibration C - H à

1,6

li. ^a été étudié _par différents auteurs

[4].

^{Moorhead a fait de ces com-}

posés

^{une étude}

d’ensemble;

^{Nielsen et} Barker ont donné une

interprétation

pour le

spectre

^d’ab-

sorption

^de

CH3CI,

^{G. et L.}

Herzberg

pour celui de

CH3I.

J’ai étudié les

spectres d’absorption

^des

chlorure,

^{bromure et} iodure de

méthyle,

^{dans la}

région

^de

1,6 lu

^au moyen d’un

spectrographe

^à

réseau décrit antérieurement

[5].

^{La cuve utilisée}

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:01951001204055000

551

avait ^{20 cm} de

long.

^La

pression

^du gaz ^{dans la}

cuve était d’environ ₇₀ cm de mercure pour le

chlorure, 4o

^cm pour le

bromure,

^{20 cm} pour l’iodure.

Les

spectres

^{obtenus sont}

complexes;

leur inter-

prétation

^{est délicate et semble encore} incertaine.

Leur

comparaison

^donne

cependant

^{certains ren-}

seignements

^{sur la nature} des bandes observées et

permet d’envisager

^{un essai}

d’interprétation

^des

résultats.

La

figure

²

représente

^les

spectres

^{de ces trois}

corps et, ^{dans leur}

voisinage,

^le

spectre

^de la vapeur d’eau dans la

région

^de

1,8 [J.

utilisé pour l’étalon-

nage. ^Les

figures 3, 4, 5

^{et 6}

représentent

^les

spectres, plus étalés,

des trois

halogénures; l’enregistreur employé possède

^{en effet un}

dispositif qui permet

d’étaler à volonté tel ^ou tel domaine de

longueur d’onde,

^sans

agir

^{sur la}

partie optique

ni par consé-

quent

^{sur la} résolution de

l’appareil.

Pour les trois

halégonures,

^on

observe,

^{du côté} des hautes

fréquences,

^un groupe ^{de deux}

bandes,

l’une

parallèle (b),

^l’autre

perpendiculaire (c)

que l’on

peut

certainement attribuer à

l’harmonique 2

iJ2.

Les

fréquences

^{des centres de ces bandes sont indi-}

quées

^au tableau III.

TABLEAU III.

Quand

^on passe du chlorure ^au bromure et à

552

l’iodure,

^{la bande}

parallèle (b) change d’aspect. beaucoup

^{moins nette sur celui du}

^bromure,

^n’est

La branche

Q,

^{très visible sur le}

spectre

^du

chlorure, plus perceptible

^sur celui de l’iodure. C’est bien ce

à

quoi

^l’on

pouvait s’attendre, puisque

^la

molécule

CH3X

^se

rapproche

^de

plus

^en

plus

^d’une

molécule linéaire

quand

^{la masse de} l’atome d’halo-

gène croît,

^et que, par

conséquent l’ellipsoïde

d’inertie

s’allonge.

La

portion

^du

spectre,

^{située vers}

^les basses

553

fréquences

^est

beaucoup plus complexe.

^Le

spectre

du chlorure

paraît présenter,

entre 5 65o et 6 00o cm-’

un ensemble de bandes

perpendiculaires (Q)

que l’on

peut

attribuer à la combinaison

(v2 + (V,,

2V4’

2v3)

le

symbole (VH

² V 4’ ²

V3) indiquant

^{une double réso-}

nance de Fermi entre les niveaux _ul, ² _{v,, et} le sous-

niveau

parallèle

^{de 2} v4.

Dans les

spectres

du bromure et de

l’iodure,

^on

n’observe

probablement plus

que deux bandes

perpendiculaires

enchevêtrées que l’on

peut

^attribuer

à la

combinaison v2

+

(vl,

²

v4).

^{Le niveau 2 V3 ne}

participerait plus

^{à la}

résonance,

à cause de son

trop grand éloignement (30o

^à

4oo cm-1)

par rap-

port

^à VI et ² v4.

La

figure

⁶

représente,

^trés

^étalé,

^le

spectre

de l’iodure de

méthyle,

^{dans la}

région

^{de 5} goo

cm-1,

mettant en évidence la structure

perpendiculaire

de la

bande

située dans cette

région.

^{Cette struc-}

ture

apparaît

mal dans le

spectre (2),

^{à cause du}

minimum

d’absorption

accusé que la bande

pré-

sente à _{5 goo} cm-1.

On remarque dans les diverses bandes perpen- diculaires des trois

halogénures

l’alternance d’in- tensité des bandes de vibration-rotation :

forte, faible, faible, forte, faible,

faible;

caractéristique

des molécules à axe

ternaire,

^alter-

nance due à ^ce que le

poids statistique

des niveaux K = o,

3,

6, g est

plus

élevé que celui des niveaux

K i’ 2, 4,

^5.

Nous aborderons dans un travail

ultérieur,

^un essai

d’interprétation qualitative

^{de ces résultats.}

Manuscrit reçu le 26 août I 9 5 0.

BIBLIOGRAPHIE.

[1] BENNETT ^{W. H. et MEYER C. F. -} Phys. Rev., I928, 32, 890. ^{2014 BARKER E. F. et PLYLER E. K. - J. Chem.}

Phys., I935, 3, 367. ^{- N0152THER H. D. - J. Chem.}

Phys., I942, 10, 664. ^- HERZBERG G. ^- Infra. Red and Raman Spectra ^of Polyatomic molecules, II, p. ^3I5.

[2] ^{LAGEMANN R.} T. et NIELSEN H. H. - J. Chem. Phys., I942, 10, ^668.

[3] YATES K. P. et NIELSEN H. H. ^- Phys. Rev., I947, 71, 349.

[4] NIELSEN H. H. et BARKER E. F. ^- Phys. Rev., I934, 46, 970. ^- MOORHEAD J. G.2014 Phys. Rev., I932, ^39,

83.

[5] Mmr MATHIS R., MM. BOSSON F., ^GAUTHIER G., ^LAR-

NAUDIE M.2014 J. Phys., I950, 11, ^300.