Les solvants

Le moment dipolaire


Le moment dipolaire est la grandeur reflétant la polarité d'une molécule.


Une molécule présente un moment dipolaire lorsqu’il existe un barycentre des charges positives (point P) distinct du barycentre des charges négatives (point N). Ces barycentres P et N existent lorsque l’on a une différence d’électronégativité marquée entre les deux atomes de chaque liaison, et que la symétrie de la molécule fait que les moments dipolaires s'annulent (exemple de CH2Cl2).

Prenons l’exemple des molécules de chlorure d’hydrogène et d’eau. Selon l’échelle de Allred et Rochow, c (H) = 2,2 c (Cl) = 2,8 c (O) = 3,5.

Le moment dipolaire est noté µ et est représenté par un vecteur µ orienté du moins (N, -) vers le plus (P, +), selon l’équation :

µ = q . NP.

Ou

 

® µ

® µ

Cl ______ H

F ______ Cl

où le vecteur d est le vecteur orienté de barycentre des charges négatives vers le barycentre des charges positives. Normalement exprimée en coulomb-mètre, l'unité courante utilisée est le debye, en honneur au grand physico-chimiste hollandais Peter Debye, et définie par :

1D = 3,3356.10-30 C.m


Moment dipolaire de l’eau

µ = 1,84 D, d(O-H) = 96 pm

mom_dipo_h2o.gif (1798 octets)

Exemples

Molécules H2 NH HCl 
µ / D 1,84 1,5 1,08
 

Molécules polaires et molécules apolaires

  • Les molécules polaires sont définies par un moment dipolaire non nul. C’est le cas des molécules diatomiques hétéronucléaires et des molécules polyatomiques dissymétriques (H2O).
  • Les molécules apolaires sont définies par un moment dipolaire nul : µ = 0. C’est le cas des molécules diatomiques homonucléaires et des molécules polyatomiques symétriques présentant un centre de symétrie (CO2, C2H4, benzène...)

Bibliographie

  • Conde J.P. et Moura-Ramos J.J. 1986 - Study of Conformational Equilibria by Dipole Moment Measurements - J. Chem. Ed., 63, p. 823-826.
 

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