moyenne d'interaction des forces de London

[alexandre]

salut
je suis tombé sur un QCM dont l'item est :

Dans les forces de London, la moyenne des interactions de 2 dipôles corrélés est non nulle

et la correction donné est :

Faux. Dans les forces de London, la moyenne des interactions de 2 dipôles est nulle. C’est la moyenne des carrés qui n’est pas nulle car le carré annule l’opposition des signes.

mais je ne comprend ce que signifie la moyenne des interactions et donc encor moins pourquoi elle est non nul donc pouvez vous m'aider ?
merci

[hussein_chen]

Salut La Team de Physico-Chimie espère que tu vas bien.

D'abord, on va comprendre pourquoi la moyenne des interactions de deux dipôles soumis à la force de London est nulle.

L'explication vient du fait que pour la force de London, dans une molécule, les électrons sont en mouvement permanent autour des noyaux des atomes : cela fait qu'une molécule, même quand elle est en moyenne apolaire présentera tout le temps un moment dipolaire non nul, quand on la considère à un instant près. Autrement dit, il s'agit d'un dipôle instantané.

Maintenant, ce qu'il faut surtout comprendre c'est que ces électrons qui sont en mouvement permanent autour des noyaux des atomes le sont de manière totalement aléatoire. C'est-à-dire que la valeur et l'orientation dans le temps des dipôles induits est aléatoire. De sorte qu'au final, plusieurs dipôles instantanés tendent à s'annuler si on considère toutes les molécules de manière macroscopique : on dit que le moment dipolaire total de plusieurs molécules apolaires est en moyenne nul.

Dans l'item que tu cites, on parle de deux dipôles induits et qui tendent dont à s'annuler si on fait la somme des valeurs et orientations des dipôles qu'elles forment, bien sûr on parle de moyenne. Elles donnent donc un ensemble apolaire de deux molécules. Autrement dit, la moyenne de leurs interactions dans le temps est effectivement nulle.

Et si on considère cette proposition du point de vue de la moyenne des carrés des valeurs des interactions : elle ne peut pas être nulle. En effet, un carré est toujours positif (pour un nombre réel) et imaginons que tu as une interaction pour la première molécule de valeur négative et pour la deuxième de valeur positive, elles s'annuleront à la puissance 1. Mais elles seront toutes les deux de valeurs positives à la puissance 2 et donc ne pourront plus s'annuler.

Bon courage

[alexandre]

a ok merci