Longueur de Debye

2,0 C 2,5 N 3,0 O 3,5 F 4,0 Ne 0 Na 0,9 Mg 1,2 Al 1,5 Si 1,8 P 2,1 S 2,5 Cl 3,0 Ar 0 Echelle d'électronégativité de PAULING pour quelques éléments chimiques (en unité atomique de moment dipolaire : 1 u.a.m.d = 2,54 Debye) Doc 3 : Polarité d’une liaison ou d’une molécule Si deux atomes impliqués dans une liaison de covalence sont d’électronégativités différentes, la répartition des charges est dissymétrique : les électrons de la liaison sont délocalisés vers l’atome

liaisons carbone-carbone s’impose déjà du fait du grand nombre (>106 ) croissant de composés connus. Cette diversité provient de la combinaison de propriétés élémentaires qui ne se rencontrent que dans le carbone: a) Formation de chaînes de longueur quelconque. A part le carbone il n’y a que le soufre et le silicium qui en sont capables. D’autres éléments forment des réseaux infinis 1. b) Formation d’une liaison stable avec l’hydrogène qui, surtout, n’est pas décomposée par l’eau. D’autres

chimique : chimie-sorption. Les processus de physisorption sont due essentiellement à des interactions faibles de type Van der Walls. • Interactions entre dipôles permanents : Force de Keesom • Interactions dipôle permanent - dipôle induit : forces de Debye • Interactions entre dipôles instantanés : force de London Ces processus correspondent à des énergies faibles les composés sont alors peu retenus. Les interactions impliquant la formation de liaison hydrogène (chimisorption) sont beaucoup plus fortes

Gershel p 14 (tt au lg) a- Keesom : dipole permanent H p 74, Arnaud p 169, Indisp p 80 - orientation des dipôles, compétition avec l’agitation thermique. EK = - Kk/r6 : attractive. - Shéma dipole, expression EK, EK (eau), Teb (butane et acétone) b- Debye : dipôle permanent/ dipôle induit H p 76, indisp - apparition d’un dipôle induit (X-X dans E) : µ=αE, α polarisabilité. Exple de α. - Shéma dipole (deformation nuage), expression ED ED (HCl, H2O), ED = - KD/r6, attractive - Application : solubilité

hypothèses) sans recourir aux équations de Maxwell, c’est-à-dire en fait dans le cadre de l’ancienne théorie de l’éther. Une formulation plus moderne, utilisant les équations de Maxwell, mais équivalente (!), est ensuite produite par Mie, puis complétée par Debye. La théorie Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur, traité Sciences fondamentales AF 3 460 - 1 DIFFUSION DES FAISCEAUX LASER PAR DES

Infrarouge Microondes Ondes radio Transitions vibrationnelles Transitions rotationnelles Transitions de spin nucléaire 3.1019 3.1016 + + + Ultraviolet Rayons X Rayons  Transitions électroniques + 0,01 nm + 10 nm + + + + 800 nm 1 mm 30 cm 400 nm Longueur nm d’onde  Après un exposé générique sur les procédés spectroscopiques (Cf. §I), nous étudierons plus en détail les deux premiers types mentionnés : la spectroscopie ultraviolet-visible (Cf. §II) et la la spectroscopie infrarouge (Cf. §III). Concernant

est dite optiquement active Ce phénomène s'observe au polarimètre. POLYMORPHISME On détermine ainsi : - le pouvoir rotatoire des composés optiquement actifs α - la concentration des solutions de pouvoir rotatoire spécifique connu. - l : longueur de la cuve ;- c : concentration ; -λ: raie D du sodium ( 5893 Å ) - Le pouvoir rotatoire d'un composé varie en f(λ). - T : Température ( 25°C ) - Il ne permet pas d'indiquer l'arrangement autour du C asymétrique. B Conditions de l’activité optique

moment dipolaire p s'exprime par la relation : r r p = q. d avec q : la charge électrique en Coulomb (C) r d : la distance entre les 2 pôles en mètre (m) r p : le moment est exprimé en Coulomb.mètre (C.m). Les chimistes et utilisent le Debye D : 1D = 3,3356.10-30C.m [25]. Sous l'action d'un champ électrique extérieur, les dipôles permanents tendent à s'orienter par rotation, parallèlement à la direction du champ. Sur certaines molécules qui ne possèdent pas de moment dipolaire permanent

molécule d’eau H2 O est une molécule coudée et l’angle de liaison est ̂H O H = 104, 5◦. La longueur d’une liaison O − H est d = 0, 96 Å. La molécule est polaire de moment dipolaire μ = 1, 85 D (1 D (debye) � 1 3 .10−29 C. m) (Fig. 1.1). H H O μ Figure 1.1 La liaison hydrogène La liaison hydrogène (Fig. 1.2) est une liaison intermoléculaire attractive et beaucoup plus puissante que la force de Van der Waals. Sa longueur est de l’ordre de 2, 5 à 3 Å. H O H H OH liaison hydrogène Figure 1.2 Elle est de nature

l’écoulement (figure 1.2). La température de la matière mesure essentiellement le degré d’agitation et de désordre (ou entropie) des atomes qui la constituent. Lorsqu’elle s’élève, les atomes vibrent autour de leur position moyenne à la fréquence de Debye νD (cf. Annexe), occupant ainsi un espace plus important (d’où la dilatation thermique) et se déplaçant plus facilement (d’où la diffusion et la mobilité atomique). Ce n’est qu’au zéro absolu de l’échelle Kelvin qu’ils seraient rigoureusement immobiles