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INTERACTIONS NON COVALENTES
(IONIQUE, VAN DER WAALS,
LIAISON HYDROGÈNE)
Les interactions entre ions, les interactions de Van der Waals et la liaison hydrogène sont d’origine
électrique.
4.1 INTERACTION ION-ION
z Force et énergie de Coulomb
L’intensité F de la force d’interaction entre deux ions dont les charges respectives sont, en valeur
absolue, z 1 e et z 2 e, est donnée par la loi de Coulomb :
(4.1)
où d est la distance de séparation des ions, ε 0 est la permittivité du vide et ε r est la permittivité
relative ou constante diélectrique du milieu environnant.
ε 0 = 8,854.10 –12 F.m –1 ; ε r (vide) = 1 ; ε r (air) = 1,0005.
La relation 4.1 donne aussi bien l’intensité de la force d’attraction entre un cation
et un anion
, que l’intensité de la force de répulsion entre deux cations
et
ou entre deux
anions
et
.
L’énergie potentielle de chacun des ions dans le champ électrique de l’autre est une énergie de
Coulomb E c . Par convention : E c vaut 0 quand les ions sont séparés (d → ∞) ; E c est négative si
l’interaction est attractive, positive si l’interaction est répulsive. Dans le cas de l’interaction
attractive, on a :
(4.2)
L’interaction ion-ion est une interaction à longue portée.
z Interaction ion-ion dans un solvant
L’interaction ion-ion, qui est une interaction forte dans le vide (ε r = 1), est atténuée dans un autre
milieu, et ce d’autant plus que la constante diélectrique ε r de ce dernier est élevée. Quand les ions
RAPPELS DE COURS
F =
z 1 2 e
2
4π ε 0 ε r
×
1
d
2
C
z 1 +
A
z 2 −
C
z 1 +
C
z 2 +
A
z 1 −
A
z 2 −
E c = −F × d = −
z 1 z 2 e
2
4π ε 0 ε r
×
1
d