Debye
El debye ( / d ɪ ˈ b aɪ / dib- EYE , [1] holandés: [dəˈbɛiə] ; símbolo: D ) es una unidad CGS [2] (una unidad métrica no perteneciente al SI ) de momento dipolar eléctrico [nota 1] nombrada en honor al físico Peter JW Debye . Se define como10 −18 statcoulomb - centímetros . [nota 2] Históricamente, el debye se definió como el momento dipolar resultante de dos cargas de signo opuesto pero de magnitud igual de 10 −10 statcoulomb [nota 3] (generalmente llamado esu (unidad electrostática) en la literatura científica más antigua), que estaban separadas por 1 ångström . [nota 4] Esto proporcionó una unidad conveniente para los momentos dipolares moleculares.
1 D = 10 −18 estatC·cm = 10 −18 cm 5/2 ⋅g 1/2 ⋅s −1 [nota 5] = 10 −10 statC·Å [nota 2] ≘ 1/299 792 458 × 10 −21 C · m [nota 6] ≈3,335 64 × 10 −30 C·m [nota 7] ≈0,393 4303 e · a 0 [nota 8] ≈0,208 1943 e⋅Å ≈0,020 819 43 e · nm
Los momentos dipolares típicos para moléculas diatómicas simples están en el rango de 0 a 11 D. Las moléculas con grupos puntuales de simetría o que contienen simetría de inversión no tendrán un momento dipolar permanente, mientras que las especies moleculares altamente iónicas tienen un momento dipolar muy grande, por ejemplo, el bromuro de potasio en fase gaseosa , KBr, con un momento dipolar de 10,41 D. [3] Un protón y un electrón separados por 1 Å tienen un momento dipolar de 4,8 D.
El debye todavía se utiliza en física atómica y química porque hasta hace poco las unidades del SI eran demasiado grandes. La unidad más pequeña del SI para el momento dipolar eléctrico es el quectoculombio-metro, [nota 9] que corresponde aproximadamente a 0,3 D.
Véase también
- Buckingham (unidad) (unidad CGS de cuadrupolo eléctrico)
Notas
- ^ Dos cargas iguales y opuestas separadas por cierta distancia constituyen un dipolo eléctrico. Este dipolo posee un momento dipolar eléctrico cuyo valor se expresa como carga por la longitud de separación. El propio dipolo es un vector cuya dirección coincide con el vector de posición de la carga positiva respecto de la carga negativa:
- p = qr .
- ^ ab El estatculombio también se conoce como unidad de carga franklin o electrostática.
- 1 estadísticaC = 1 Fr = 1 esu = 1 cm 3/2 ⋅g 1/2 ⋅s −1 .
- ^ 10 −10 statculombio corresponde aproximadamente a 0,2083 unidades de carga elemental.
- ^ El ångström está dentro de un orden de magnitud de la separación nuclear para un enlace covalente típico .
- 1 Å = 100 pm = 10 −8 cm = 10 −10 m.
- ^ En cualquiera de los sistemas CGS , las unidades electromagnéticas se expresan en términos de las tres unidades base, cm, g y s, aunque los sistemas son mutuamente inconsistentes a este respecto.
- ^ Un debye corresponde a10 −21 C·m 2 /s dividido por la velocidad de la luz. Por el contrario, 1 C·m ≘2,9979 × 10 29 D .
- ^ También se puede expresar como3,335 64 qC·m .
- ^ El producto e · a 0 también se denomina unidad atómica del momento dipolar eléctrico (véase Unidad atómica del momento dipolar eléctrico, NIST).
- ^ Con un valor de 10 −30 , quecto- es el prefijo SI más pequeño , aceptado como prefijo SI por la CGPM el 18 de noviembre de 2022.
Referencias
- ^ "Debye". Diccionario Random House . 2013.
- ^ Unidades CGS Archivado el 9 de agosto de 2011 en Wayback Machine R. Rowlett (Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill).
- ^ Química física 2da Edición (1966) GM Barrow. McGraw-Hill.
