Was ist das Debye?
Das Debye ist eine Maßeinheit, die nach dem Physiker Peter Debye benannt ist. Diese Messung bezieht sich auf das elektrische Dipolmoment und liefert eine Standardmesseinheit für diese Dipolmomente. Das Symbol für dieses Gerät ist D. Das numerische Maß für ein D ist 1x10 -18 Statcoulomb-Zentimeter. D ist nicht Teil des internationalen Einheitensystems.
Ein Dipolmoment ist die Gesamtmessung der Ladungen in einem Molekül, die als Gesamtpolarität bezeichnet wird. Ein Molekül enthält negative Ladungen aufgrund der Elektronen und positive Ladungen aufgrund der Protonen. Ein Vektor wird gebildet, der von der negativen Ladung zur positiven Ladung verläuft. Insbesondere bezieht sich das Dipolmoment auf die Positionen oder die Orientierung der Ladungen.
Insbesondere ist das Debye ein Maß für ein zweiatomiges Molekül. Die zwei Ladungen im zweiatomigen Molekül sind durch einen Abstand von einem Angström getrennt. Die beiden Ladungen haben ein Maß von 10 –10 Franklin oder Statcoulomb.
Zweiatomige Moleküle, die die gleichen Moleküle aufweisen, wie Sauerstoffgas (O 2 ), Wasserstoffgas (H 2 ) und Chlorgas (Cl 2 ), haben kein Dipolmoment. Moleküle mit mehr als zwei Atomen haben auch kein Dipolmoment, wenn sich die Atome in einer linearen Anordnung befinden, beispielsweise das Molekül Kohlendioxid (CO 2 ). Symmetrische Moleküle wie Methan (CH 4 ) haben ebenfalls kein Dipolmoment.
Die Stärke des Dipolmoments hängt von den Atomen im Molekül und der Anordnung oder Struktur dieser Atome ab. Moleküle, die zwei verschiedene Atome enthalten, wie Salzsäure (HCl), haben ein Dipolmoment. Andere Moleküle mit Dipolmomenten sind solche, die eine gebogene oder eckige Anordnung haben. Wasser (H 2 O) ist ein gutes Beispiel für eine gebogene Struktur. Der Winkel, den die beiden an Sauerstoff gebundenen Wasserstoffmoleküle bilden, beträgt 107,5 Grad.
D ist keine SI-Einheit, sondern eine CGS-Einheit. Wenn Dipolmomente mit SI-Einheiten gemessen werden, sind die resultierenden Zahlen sehr groß. Anstelle von SI-Einheiten wurde diese Messung entwickelt, um Zahlen klein zu halten, was Berechnungen weniger umständlich macht.
Diese Maßeinheit wurde nach dem 1884 geborenen und 1966 verstorbenen Peter Debye benannt. Er war ein niederländischer Physiker, der für seine Forschung an polaren Molekülen bekannt war. Zu seinen weiteren Entdeckungen gehört das Debye-Modell, das schätzt, wie viel ein Phonon zur spezifischen Wärme eines Festkörpers beiträgt. Er entwickelte auch die Debye-Frequenz, die die maximale Schwingungsfrequenz von Kristallatomen berechnet.