Forces subies par un
dipôle - exemple des molécules d'eau
La différence d'électronégativité entre les atomes O et
H cause une polarisation des liaisons O-H de la molécule d'eau. La
répartition des électrons de valence (qu'on peut décrire par la
théorie VSEPR) conduit au non alignement des deux liaisons O-H et
à un moment dipolaire global de la molécule d'eau.
On peut créer un champ électrostatique en frottant une règle de
matière plastique sur un pull-over en fibre synthétique (le
frottement casse des liaisons dans quelques molécules, séparant
ainsi quelques charges électriques ; la différence des matériaux
frottés suffit à en isoler une partie sur chacun des deux, l'un se
chargeant positivement et l'autre négativement.
Placées dans un champ électrique ainsi créé au voisinage d'une
règle en matière plastique, les molécules d'un fin filet d'eau
tendent à s'orienter quasi-instantanément de façon à ce que leur
moment dipolaire soit dans le même sens que le champ électrique.
Cette orientation très rapide a pour effet de presque annuler le
champ électrique dans l'eau (le champ extérieur est presque
compensé par l'effet des dipôles), toutefois l'agitation thermique
limite cette compensation en ayant tendance à rétablir une
répartition aléatoire.
Dans un second temps, les ions présents dans l'eau migrent
progressivement sous l'effet du champ électrique (très atténué
mais non nul), la polarisation par orientation des molécules est
ainsi finalement remplacée par une polarisation par accumulation
de charges de part et d'autre du filet d'eau.
L'effet final est dû à l'inhomogénéité du champ électrique (plus
intense à proximité des charges portées par la règle). Quel que
soit le sens de la polarisation (selon le sens du champ), les
charges qui sont plus proches sont celles qui sont attirées ;
elles sont plus attirées que les autres, moins proches, ne sont
repoussées. L'effet global est donc une attraction du filet d'eau.
Ce phénomène est assez rapide pour dévier le filet d'eau lors de
son passage très rapide au voisinage de la règle.
Retour au sommaire