[/caption]Det har länge varit känt att alla molekyler har två lika och motsatta laddningar som är åtskilda med ett visst avstånd. Denna separation av positiva och negativa laddningar är vad som kallas en elektrisk dipol, vilket betyder att den i huvudsak har två poler. I fallet med sådana polära molekyler sammanfaller inte mitten av negativ laddning med mitten av positiv laddning. Omfattningen av polaritet i sådana kovalenta molekyler kan beskrivas med termen Dipolmoment, som i huvudsak är måttet på polaritet i en polär kovalent bindning.
Det enklaste exemplet på en dipol är en vattenmolekyl. En vattenmolekyl är polär på grund av den ojämna fördelningen av dess elektroner i en 'böjd' struktur. Vattenmolekylen bildar en vinkel, med väteatomer i spetsarna och syre i spetsen. Eftersom syre har en högre elektronegativitet än väte, har sidan av molekylen med syreatomen en partiell negativ laddning medan vätet, i mitten, har en partiell positiv laddning. På grund av detta pekar dipolmomentets riktning mot syret.
På fysikens språk är det elektriska dipolmomentet ett mått på separationen av positiva och negativa elektriska laddningar i ett laddningssystem, det vill säga ett mått på laddningssystemets övergripande polaritet – det vill säga separationen av molekylernas elektriska laddning, vilket leder till en dipol. Matematiskt, och i det enkla fallet med två punktladdningar, en med laddning +q och en med laddning ?q, kan det elektriska dipolmomentet p uttryckas som:p=qd, där d är förskjutningsvektorn som pekar från den negativa laddningen till den positiva laddningen. Således pekar den elektriska dipolmomentvektorn p från den negativa laddningen till den positiva laddningen.
Ett annat sätt att se på det är att representera dipolmomentet med den grekiska bokstaven m, m = ed, där e är den elektriska laddningen och d är separationsavståndet. Det uttrycks i enheterna för Debye och skrivs som D (där 1 Debye = 1 x 10-18e.s.u cm). Ett dipolmoment är en vektorkvantitet och representeras därför av en liten pil med en svans i det positiva mitten och huvudet pekar mot ett negativt centrum. När det gäller en vattenmolekyl är dipolmomentet 1,85 D, medan en saltsyramolekyl är 1,03 D och kan representeras som:
Vi har skrivit många artiklar om dipolmoment för Universe Today. Här är en artikel om vad vatten är gjort av , och här är en artikel om molekyler .
Om du vill ha mer information om dipolmomentet, kolla in dessa artiklar från Hyperfysik och Science Daily .
Vi har också spelat in ett helt avsnitt av Astronomy Cast allt om Molecules in Space. Lyssna nu, Avsnitt 116: Molecules in Space .
Källor:
http://en.wikipedia.org/wiki/Electric_dipole_moment
http://en.wikipedia.org/wiki/Dipole
http://www.tutorvista.com/content/chemistry/chemistry-iii/chemical-bonding/degree-polarity.php
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/dipole.html#c1
http://en.wikipedia.org/wiki/Water_molecule