Quels sont les différents types de dipôles?
Le terme dipôle est utilisé en physique et en chimie pour décrire un phénomène électromagnétique dans lequel deux pôles, ou forces opposées, existent dans une région donnée. Un dipôle peut apparaître dans de nombreuses situations différentes, mais la plupart des dipôles peuvent être classés en deux catégories: électrique et magnétique. Les dipôles électriques se rencontrent souvent en chimie sous la forme de moments dipolaires moléculaires - la séparation des charges électriques positives et négatives sur une molécule. Les dipôles magnétiques peuvent être observés dans les aimants et les compas ordinaires, ainsi que dans l'activité à petite échelle des électrons et d'autres particules.
La charge électrique est constituée de deux forces opposées, ou polaires: une charge positive et une charge négative. Ces deux forces s’attirent quand elles se rapprochent, mais repoussent d’autres accusations de même nature - négatives négatives, par exemple. Le type de charge d’une substance est déterminé par la distribution de ses particules subatomiques. Les électrons portent une charge négative, tandis que les protons, qui se trouvent dans les noyaux atomiques, portent une charge positive.
Un dipôle moléculaire apparaît lorsqu'une molécule présente une séparation de charge sur sa structure. Par exemple, une molécule d’eau a un arrangement structural qui attire les électrons d’un côté de la molécule, laissant à l’autre côté moins d’électrons. Une charge positive partielle se forme donc à une extrémité de la molécule, tandis qu'une charge négative partielle se forme à l'autre extrémité, ce qui rend la molécule polaire. En d'autres termes, la molécule d'eau a un dipôle moléculaire.
La séparation des charges de la molécule d'eau ne change pas et ne disparaît pas avec le temps. On parle donc de dipôle permanent. Un alignement temporaire appelé dipôle instantané peut également se former dans certaines molécules lorsque des électrons migrent temporairement vers une partie de la structure. Les dipôles induits se produisent lorsque des électrons d’une molécule sont attirés ou repoussés par une molécule polaire.
Les dipôles magnétiques constituent la deuxième catégorie principale de dipôles que l’on trouve dans la nature. Comme les dipôles électriques, ils se composent de deux pôles opposés qui s’attirent. Les aimants en barre et les aiguilles de compas sont des exemples de ce type de système.
Les pôles nord et sud d'un aimant créent un dipôle en s'alignant sur un champ magnétique. Les physiciens considèrent un dipôle magnétique comme une boucle de courant électrique tournant autour d'un axe lorsqu'il s'aligne. Par exemple, une aiguille d'une boussole tourne jusqu'à ce qu'elle pointe vers le nord, en s'alignant sur le champ de la Terre. Le spin d'un électron autour du noyau d'un atome est également considéré comme un dipôle magnétique.