Chapitre 4 • Interactions non covalentes (ionique, Van der Waals, liaison hydrogène)
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4.2** Interactions dipôle-dipôle et dipôle-dipôle induit
L’énergie E K d’interaction dipôle-dipôle entre des molécules séparées par une distance d en
milieu fluide est donnée par la formule 4.4. Lorsque les molécules sont identiques et dans le
vide, E K s’exprime par :
Application numérique : µ = 1,47 D = 1,47 × 3,336.10
–30 C.m ; d = 500 pm ; T = 273 K.
E K = –0,32 kJ.mol
–1
Le moment dipolaire induit au sein d’une molécule par un champ électrique dépend de sa
polarisabilité (formule 4.5) :
Le même symbole E est utilisé pour l’énergie et pour le champ électrique.
et sont colinéaires ; de plus α = 4 π ε 0 α′.
On a donc :
µ i = 4 π ε 0 α′ E
Le champ électrique E généré par une molécule de NH 3 , considérée comme un dipôle ponctuel de
moment dipolaire permanent µ, est, à une distance d :
On en déduit :
Application numérique : α′ = 2,22.10
–30 m
3 ; µ = 1,47 D ; d = 500 pm.
Soit :
µ i = 0,05 D
L’énergie E D d’interaction dipôle-dipôle induit est donnée par la formule 4.6. Lorsque les
molécules sont identiques et dans le vide, E D s’exprime par :
E K = −
2 µ
4
3 (4π ε 0 )
2
×
1
kT
×
1
d
6
E K = −
2 × (1,47 × 3,336.10
-30 )
4
3 × (4 × π × 8,854.10
-12 )
2
×
1
1,38.10
−23
× 273
×
1
(500.10
−12 )
6
× 6,022.10
23
×10
−3
–
–
E
µ i
αE
=
µ i E
E =
2 µ
4 π ε 0 d
3
µ i =
2 µ α'
d
3
′
µ i =
2 ×1, 47 × 2,22.10
−30
(500.10
−12 )
3
E D = −
2 α µ'
2
(4π ε 0 )
2
×
1
d
6
= −
2 α' µ'
2
4π ε 0
×
1
d
6
′
′ ′