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BF3
BF3 thierry col2 free fr/restreint/exovideo_lycee/ex_1S_physique/ch9_ds11pt_NF3_CH3OH_h2o_c pdf Ici A et B sont l'atome d'oxygène, soit du méthanol, soit de l'eau (liaison O-H) Voir q3) Page 3 4) Il s'agit des interactions dipôle-dipôle de Van Der Waals
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Interactions intermoléculaires - Étienne Thibierge www etienne-thibierge fr/cours_matiere_2018/td_am4_forces-intermoleculaires pdf 27 nov 2017 Exercices Exercice 1 : Molécules polaires [?00] Préciser la direction et le sens du moment dipolaire de chacun des édifices chimiques
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Quelle hypothèse peut-on suggérer quant à la relation entre intensité des forces intermoléculaires (appelées liaison de Van der Waals) et taille de la molécule ?
[PDF] PC EM2 – Électrostatique (suite) Exercices Dipôle électrostatique
Exercices Dipôle électrostatique Exercice 1 : Questions de cours Les deux questions moment des forces s'écrit : -→ Exercice 4 : Force de Van der Waals
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100070_7EM2_ex_suite.pdf PCEM2 - Électrostatique (suite)ExercicesDipôle électrostatique Exercice 1 : Questions de cours
Les deux questions suivantes sont indépendantes. 1. (a)Donner la définition d"un dip ôleélectr ostatique,du momen tdip olaired"un tel dip ôle,et préciser
ce qu"est l"approximation dipolaire. (b)Établir dans le cadre de cette appro ximationl"expression du p otentielV(M)créé par un dipôle
dans tout l"espace. (c) En déduire le c hampélectrostatique !E(M)créé dans tout l"espace. 2.Un dip ôlede momen tdip olaire
!pest placé dans un champ électrostatique extérieur uniforme !E0.On peut montrer que la résultante des forces exercées sur le dipôle est nulle : !F= !0; et que le
moment des forces s"écrit : !M= !p^ !E0. Expliquer (si besoin à l"aide de schémas) comment se
comportera le dipôle dans ce champ extérieur.Exercice 2 : Moment dipolaire moléculaire
On considère la molécule de fluorure d"hydrogène H-F dont la liaison est modélisée en première approxi-
mation par un transfert total de l"électron de l"hydrogène sur l"atome de fluor (liaison dite ionique). Cet
électron forme, avec ceux du fluor, une sphère chargée négativement, centrée sur le noyau du fluor. On
désigne respectivement parHetFles positions des noyaux d"hydrogène et de fluor. 1.Donner la v aleurdu mo mentdip olairepmoden debye (D) de la molécule ainsi modélisée. On donne
le numéro atomique du fluor :Z= 9; la distance entre le noyau d"hydrogène et le noyau de fluor d= 0;92:10 10met1 D =13 10 29C:m. 2. On mesure exp érimentalementun momen tdip olairede pexp= 1;83 D. Interpréter physiquement cerésultat. Pourquoi le moment dipolaire n"est-il pas nul? Pour quel type de molécule diatomique le
serait-il et quelle serait alors la nature de la liaison? 3.On désigne par G le barycentre des charges électroniques de la molécule H-F. En déduire la distance
a=FG . On rappelle que le fluor est plus électronégatif que l"hydrogène. Exercice 3 : Mise en évidence du caractère polaire d"un solvantQuand on approche une tige chargée d"un filet d"eau qui coule, celui-ci est dévié vers la tige, alors qu"avec
un filet de cyclohexane, il n"y a pas de déviation. Proposer une explication à ce phénomène.
Exercice 4 : Force de Van der Waals
Cet exercice propose deux niveaux de difficulté. Si vous vous sentez à l"aise, faites le niveau 2; si vous avez
besoin d"être guidé, faites le niveau 1.Un atome (ou une molécule) ne possédant pas de moment dipolaire permanent, lorsqu"il est placé dans un
champ !E, se polarise et il apparaît un dipôle induit de moment !pi=0 !Eoù est la polarisabilité. On
place cet atome au pointMet on considère que le champ extérieur envisagé est celui créé par un dipôle
permanent de moment !pplacé enO. On admet alors que leur interaction dérive d"une énergie potentielle
U p= 12 0 E2. 1 PCEM2 - Électrostatique (suite)Exercices() Niveau 2Caractériser la force entreOetM, et donner sa valeur moyenne lorsque l"orientation de !pvarie. Com-
menter.Niveau 1
1.À l"aide du cours, rapp elerles expressions de comp osantesEr,EetE du champ électrostatique !Ecréé par un dipôle de moment !pplacé enO.
2.Exprimer E2et montrer que :
U p(r;) = p23220r6(3cos2+ 1): 3.La force sur l"atome au p ointMs"écrit !F= !grad(Up). Chercher l"expression de l"opérateur gradient
en coordonnées sphériques, et exprimer les coordonnéesFr,FetF . 4. Exprimer la mo yennede ces co ordonnéessu rl"angle et montrer que : < !F >= 15 p23220r7 !ur: 5.Commen terle résultat précéden t.
Exercice 5 : () Polarisabilité complexe d"un atomeOn assimile le noyau d"un atome à un point matériel de massemP, de chargeZe; et le nuage électronique
à une sphère de centreN, de rayonR, de massemN, de charge Zeet de densité volumique de charge
uniforme. Sous l"action d"un champ électrique extérieur, le noyau se déplace du centre du nuage jusqu"à
un pointPde ce nuage, avecNP=r < R. 1.Donner l"e xpressionde et déterminer le champ électrique !En(P)créé par le nuage au pointP, en
l"absence du noyau. 2.Mon trerque la force d"in teractionen trele no yauet le n uages"assimile à celle d"un ressor trelian tN
et le noyau, de longueur à vide nulle, et de constante de raideurKqu"on exprimera en fonction deZ,eet0.
3.Lorsque le no yauest en mo uvementdans le n uageélectronique, on supp osequ"il subit une force de
frottement linéaire !f= h !v :La masse du noyau étant très grande devant celle du nuage, on suppose que le noyau est immobile
et que c"est le nuage électronique qui se déplace, en subissant la même force de frottement1, la force
électrique du champ extérieur, et la force d"interaction électrique avec le noyau modélisée par l"action
du ressort. Le champ électrique extérieur varie sinusoïdalement : !E=E0cos(!t) !ux: Déterminer la polarisabilité complexe de l"atome en régime sinusoïdal forcé.1. Cette force de frottement permet de caractériser assez bien l"interaction lumière (ou champ électrique) - matière à
l"échelle microscopique. Mais elle peut paraître arbitraire et on peut s"interroger sur son origine physique. Elle peut traduire
le fait que toute particule chargée rayonne, et donc perd de l"énergie. D"autre part, la déformation des nuages électroniques
provoque des mouvements des noyaux atomiques, ce qui peut conduire à de la dissipation sous forme de chaleur.
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