La force de dispersion de London est une forme de force de Van Der Waals. Les forces de Van Der Waals sont des forces électriques relativement faibles qui permettent aux molécules neutres de s’attirer les unes envers les autres, et ce, qu’elles soient sous forme gazeuse, liquide ou solide.
La force de dispersion de London est la plus faible des forces de Van Der Waals. Elle est une force d’attraction temporaire qui se produit entre des électrons qui sont placés de manière précise. Les électrons doivent provenir de deux atomes adjacents qui forment des dipôles temporaires. Ce sont ces forces d’attraction qui font que les substances non polaires peuvent se condenser en liquide et se solidifier lorsque la température est assez basse.
Avant d’aller plus loin, il est important de rappeler qu’une molécule est un ensemble d’atomes liés chimiquement. Par exemple, deux atomes d’hydrogène liés par covalence seraient une molécule d’hydrogène.
Comprendre les bases de la force de dispersion de London
Aussi connue sous le nom de force dipolaire induite, cette force d’attraction est causée par le mouvement constant des électrons. Ce mouvement peut permettre à un atome ou une molécule de développer un dipôle temporaire lorsque ses électrons sont répartis de manière asymétrique.
Prenons l’exemple ci-dessous. Voici deux atomes neutres qui dans des endroits séparés.
Lorsque ces deux mêmes atomes se rapprochent, les électrons d’un sont attirés par les protons de l’autre. Au même moment, les électrons des deux atomes se repoussent. L’illustration ci-dessous démontre de façon simplifiée ce principe.
Ce phénomène représente la formation d’un dipôle temporaire et la force d’attraction permettant le maintien de ce dipôle se dit de la force de dispersion de London.
La force de dispersion de London est influencée par plusieurs aspects. Notamment, la surface de contact et la capacité de polarisation des atomes
- À noter que la polarisation des atomes change en fonction de leur taille, le nombre d’électrons et leur valence.
L’adsorption du charbon
En résumé, le charbon adsorbe les différentes molécules grâce à sa force de dispersion de London. Rappelons que les deux aspects qui ont un impact sur la puissance de cette force sont la capacité de polarisation et la surface de contact. Puisque le charbon possède 6 électrons, sa polarisation est importante. De plus, lorsque le charbon est transformé en charbon actif, sa surface de contact est augmentée de près de 1000%. C’est entre autres pour ces raisons que le charbon actif est un si bon média adsorbant.
De plus, rappelons que les dipôles créés par la force de dispersion de London sont temporaires, c’est la raison pourquoi le charbon actif est en théorie réutilisable. En contrepartie, la réutilisation du charbon actif n’est pas toujours financièrement avantageuse.