Un dipôle est un système de charge globalement neutre, mais dont le InteracCon entre un dipôle permanent et un dipôle induit : Forces de Debye et donc
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HCl) la différence d'électronégativité entre les deux atomes crée une polarisation de la Interactions entre un dipôle permanent et un dipôle induit – forces de
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Forces d'autant plus fortes que les moments dipolaires sont élevés Interactions entre un dipôle permanent et un dipôle induit – forces de Debye Une molécule
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Si q et q' sont de signe différent ✓ E < 0 II 2) interaction liée à la création d'un dipôle induit II 4) Expression et comparaison des interactions de Van der
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1 − Interactions ions - dipôle b) Interaction dipôle permanent - dipôle permanent I Cl δ− δ+ I Cl δ− c) Interactions liées à la création d'un dipôle induit +
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liaison covalente entre 2 atomes différents : si différence entre électronégativités des Interaction dipôle permanent - dipôle induit • Considérons molécule non
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Interaction de Debye – dipôle permanent-dipôle induit 5 Du point de vue interactions intermoléculaires, quelle est la différence entre l'état gazeux et l'état
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27 nov 2017 · c) Interactions de van der Waals entre un dipôle permanent et un dipôle induit ( Debye) Les molécules ne sont pas des solides mais peuvent
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Le dipôle électrostatique : définition
• Undipôleestunsystèmedechargeglobalementneutre,maisdontle"barycentre»deschargesnéga;ves(pointN)estséparédubarycentredeschargesposi;ves(pointP).• Ondéfinitlemomentdipolairepd'unsystèmedechargeq
k placéesauxpointsA kcomme• EnnommantQlasommedeschargesposi>vesdusystème,onmontrefacilementque• L'unitéSIdumomentdipolaireestleC.m,maisonu>lisesouventleDebye(D),quiestplusadaptéauxgrandeursgénéralementretrouvéesdanslapra>que
Nuage électronique dans une molécule diatomique hétéronucléaire !p= "(P) OPd# Electronégativité dans le tableau de MendeleïevLa molécule d'eau
• Lamoléculed'eauestunexempledemoléculeportantundipôleélectriquepermanent(etpar;culièrementfort)
Le champ du dipôle électrostatique
Le dipôle électrostatique : champ lointain
Le dipôle électrostatique : champ lointain
• Ons'intéresseauchamp"loin»dudipôle,c'estàdireàdesdistancesgrandesdevantNP=a. 1 PM 1 r (1+ acos! 2r PM= r 2 !arcos!+a 2 /4"r 1! a r cos! • Onob;ent:• Demême: 1 NM 1 r (1" acos! 2r )V(M)= qacos! 4"# 0 r 2 V(M)= p·!e r 4"# 0 r 2 p·!r 4"# 0 r 3 • Onendéduitlechampdudipôledansl'approxima;ondechamplointain:• Ouencore: Le dipôle électrostatique : équipotentielles r 2 =Ccos! Le dipôle électrostatique : champ électrique• Lechampélectriquedérivedupoten;el,onn'aqu'àcalculerlegradient.Encoordonnéescylindriques,ils'exprime• Ouencore• Ouencore
Le dipôle électrostatique : lignes de champ
Equipotentielles + lignes de champ
Action sur un dipôle électrostatique
Energie potentielle d'un dipôle rigide
• Onveutcalculerl'énergiepoten>eld'undipôle"rigide»(c'estàdirequeladistancePNestconstante,ellenevariepasavecl'applica0ond'unchampextérieur)plongédansunchampélectriqueextérieur.• Dansl'approxima>ondudipôle"infinitésimal»,c'est-à-direenconsidérantqueladistancePNesttrèspe>tedevantl'échelledevaria>ondupoten>elextérieurV,ona• Etdoncl'expressiondel'énergiepoten;elledudipôle
Energie potentielle d'un dipôle rigide
E ext pMouvement du dipôle dans un champ uniforme
• Enprésenced'unchampE,ledipôlevatendreàminimisersonénergiepoten>elle,doncàs'aligneraveclechamp.Cependant,dansunchampuniforme,lasommedesforcesappliquéesaudipôlevautzéro...• Uncoupleapparaît,quivaut
Dipôle dans un champ non-uniforme
• Enprésenced'unchampsta;quenon-uniforme,uneforceneXeapparaîtsurledipôlerigide.EneffetlegradientdeEpn'estdanscecaspasnul:• Legradientd'unproduitscalaireestdonnépar• Puisquelerota>onneldeEestnul,etquepestconstant,onob>entdirectement
F=! gradE p grad(!p· E)• Undipôlesubitdoncuneforcedirigéeversleschampsfortss'ilestalignéavecE(cequiestprobable),oudirigéeversleschampsfaibless'ilestan>-alignéavecE(cequiestpeuprobable).
Hydratation d'un ion en solution
• Lesmoléculesd'eau(polaires)sontalignéessurl'ion.Ilsformentun"bouclier»autourdel'ionsolvaté.
Dipoleélectrostatique
Undipôleest disposédans unchampélectrique extérieurtelque représentéci-dessousparses lignesdechamp. Dansquelle(s) situation(s)lecouple agissantsur ledipôleest-il nonnul?1(1)seulement.
2(2)seulement.
3(3)seulement.
4(4)seulement.
5(1)et(2).
6(1)et(3).
7(3)et(4).
8(2)et(4).
(1)(2) (3)(4)Dipoleélectrostatique
Undipôleest disposédans unchampélectrique extérieurtelque représentéci-dessousparses lignesdechamp. Dansquelle(s) situation(s)larésultante desfor cessurle dipôleest-ellenon nulle?1(1)seulement.
2(2)seulement.
3(3)seulement.
4(4)seulement.
5(1)et(2).
6(1)et(3).
7(3)et(4).
8(2)et(4).
(1)(2) (3)(4)Dipoleélectrostatique
Dansl'expériencedu filetd'eau,choisir labonner eprésentation. eau eau eaueau 1234Dipôle Induit
• Ondéfinitlapolarisabilitéαcomme• (ilyalàuneapproxima0onlinéaire) p=" EAtomeSphèreconductrice
Polarisabilité typique d'un atome
• Modèled'atome=noyauchargé+Zeetnuagesphériqueuniformémentchargéenvolumedecharge-Ze• Onplacel'originedurepèreaucentredunuage,xestlaposi>ondunoyau.• Forcederappeldunuage:
F int Z 2 e 2 x 4"# 0 R 3 e x • Etatd'équilibredanslechampextérieur: F int =!Ze E ext • Onendéduit p=Zex!e x =4"# 0 R 3 E ext • Plusunatomeest"grand»plusilestpolarisable(cf.atomesdeRydberg) etdonc !=4"# 0 R 3Force diélectrophorétique
• Sil'onplaceunobjetpolarisabledansunchampélectriquenon-homogène(i.e.variabledansl'espace),cetobjetvasubiruneforceLaforceestdirigéedansladirec;ondeschampforts.C'estlaforceàl'originedel'a`rancedelafeuilledepapierparlebatond'ébonitechargéCeXeforceestaussiexploitéeenchimiepourséparerlesmoléculesselonleurpolarisabilité
Interaction dipôle-dipôle : Forces de Van der Waals• ForceaXrac>veentredipôles,permanentsouinduits,dueàLesforcesdeVanderWaalsseconsistenten3composantes,dontlesénergiespoten>elless'écrivent• Interac>onentredipôlespermanents:ForcesdeKeesom• Interac>onentreundipôlepermanentetundipôleinduit:ForcesdeDebyeetdoncetdonc
F!1/r 7 • Interac>onentredeuxdipôlesinduits:ForcesdeLondonetdonc (conven>onp=αE) E p p 2 1 p 2 2 3(4!" 0 2 k B Tr 6 E p 2 p 2 1 (4"# 0 2 r 6 Interaction dipôle-dipôle : Forces de Van der Waals• LesforcesdeVanderWaalssontdoncdesinterac>onsàcourteportée.Cesontdesinterac>onsaXrac>ves,jouantunrôleimportantdanslacohésiondelama>ère(liaisonintermoléculaires)
Interaction dipôle-dipôle : Forces de Van der Waals• ForcedeVanderWaalsresponsabledesphénomènedetensiondesurface(liaisonsintermoléculaires)