Dynamique vibrationnelle et orientationnelle de l'urée en solution aqueuse par spectroscopie Raman

par Xavier Hoccart

Thèse de doctorat en Spectrochimie

Sous la direction de George Turrell.

Soutenue en 1994

à Lille 1 .

mots clés

• Solutions aqueuses (chimie)
• Urée
• Spectroscopie Raman

Résumé

La relaxation vibrationnelle et orientationnelle de l'uree en solution aqueuse a ete etudiee a partir du profil de la bande raman polarisee a 1005 cm##1, attribuee a l'elongation en phase des liaisons c=o et cn, pour des concentrations allant de 1/10 a 1/60 en fraction molaire et entre 4c et 50c. L'uree a ete consideree comme une molecule pseudo-toupie symetrique plane et cette hypothese permet d'etudier la relaxation orientationnelle en considerant un pseudo-axe de symetrie passant par le centre du carbone et perpendiculaire au plan de la molecule supposee rigide. Les profils des bandes isotrope et anisotrope ont directement ete obtenus a partir des profils vv et vh, apres soustraction des bandes a plus haute frequence. Les relaxations vibrationnelle et orientationnelle ont ete etudiees respectivement a partir des fonctions de correlation isotrope et orientationnelle. Le temps de correlation vibrationnel, voisin de 0,6 ps, et le temps de correlation de la perturbation, voisin de 0,2 ps, sont peu sensibles a l'effet de concentration, et diminuent legerement lorsque la temperature augmente. Pres de la temperature de cristallisation, les profils des bandes isotrope et anisotrope sont identiques et la reorientation est gelee. A des temperatures plus elevees, le temps de correlation orientationnel, estime a partir d'une decroissance exponentielle pour la fonction de correlation orientationnelle, est d'environ 3,5 ps a 0c et diminue jusqu'a 1,5 ps a 40c. Ces valeurs, en bon accord avec celles de la rmn, montrent que malgre les interactions dipole-dipole et les liaisons hydrogenes, l'uree se reoriente assez rapidement en solution aqueuse. En solution concentree, les temps de correlation orientationnelle montrent qu'il n'y a pas de complexes stables de l'uree.

Titre traduit

Investigation By Raman Spectroscopy Of The Rotational And Vibrational Dynamics Of Urea In Aqueous Solution

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