2) Analyse physique du phénomène
La loi de Gauss permet de déterminer le champ E créé à distance par une charge. (On verra qu'à une certaine distance r d'un groupement chargé, E est plus faible en présence d'ions qu'en absence.)
La loi de Gauss dans le cas général : on considère une charge entourée par une surface fermée ε quelconque.
Le champ peut être représenté par : |  loi_de_gauss |
Si on considère le cas particulier d'une sphère centrée sur Q à l'intérieur de la surface ε, la valeur du champ est Er |  loi_de_gauss_sphere |
On va appliquer cette loi
|  ion |
On examine le champ E créé par le groupement et comment il varie avec la distance r dans de l'eau pure ou dans une solution ionique.
a) dans l'eau pure
Le champ décroît en 1/r2 depuis la surface : |  distance_eau |
b) dans une solution
|  distance_solution |
Si r2 tel que la couche englobe une couche d'ions Esol2 < Eeau2 |  Esol_ions |
De même en r3, Esol2 < Eeau2
La présence d'ions dans la solution diminue la portée des forces électrostatiques
La force exercée par un groupement chargé sur une autre charge (ion ou groupement) est : F=qE
Une force donnée correspond à une valeur donnée de E (E = Ed) (cf graphe), en présence d'ions cette valeur est atteinte à une distance r plus courte. (Important pour les interactions "électriques" entre biopolymères).
