Wat is de Debye?
De Debye is een maateenheid genoemd naar natuurkundige Peter Debye. Deze meting verwijst naar het elektrische dipoolmoment en biedt een standaard meeteenheid voor deze dipoolmomenten. Het symbool voor deze eenheid is D. De numerieke meting voor één D is 1x10-18 statcoulomb-centimeter. D maakt geen deel uit van het internationale eenhedenstelsel.
Een dipoolmoment is de algehele meting van ladingen in een molecuul, bekend als de algehele polariteit. Een molecuul zal negatieve ladingen bevatten vanwege de elektronen en positieve ladingen vanwege de protonen. Er wordt een vector gevormd die loopt van de negatieve lading naar de positieve lading. In het bijzonder verwijst het dipoolmoment naar de posities of oriëntatie van de ladingen.
In het bijzonder is de Debye een meting van een diatomisch molecuul. De twee ladingen in het diatomaire molecuul worden gescheiden door een afstand van één angstrom. De twee ladingen hebben een afmeting van 10 -10 franklins of statcoulombs.
Diatomee moleculen die dezelfde moleculen hebben, zoals zuurstofgas (O 2 ), waterstofgas (H2) en chloorgas (Cl 2 ), hebben geen dipoolmoment. Moleculen met meer dan twee atomen zullen ook geen dipoolmoment hebben, als de atomen zich in een lineaire rangschikking bevinden, zoals het molecuul koolstofdioxide (CO 2 ). Symmetrische moleculen, zoals methaan (CH 4 ), zullen ook geen dipoolmoment hebben.
De sterkte van het dipoolmoment zal afhangen van de atomen in het molecuul en de rangschikking of structuur van deze atomen. Moleculen die twee verschillende atomen bevatten, zoals zoutzuur (HCl), hebben een dipoolmoment. Andere moleculen met dipoolmomenten zijn die met een gebogen of hoekige opstelling. Water (H 2 O) is een goed voorbeeld van een gebogen structuur. De hoek gevormd door de twee waterstofmoleculen gebonden aan zuurstof is 107,5 graden.
D is geen SI-eenheid maar een centimeter gram seconde (CGS) -eenheid. Wanneer dipoolmomenten worden gemeten met behulp van SI-eenheden, zijn de resulterende getallen erg groot. In plaats van SI-eenheden is deze meting ontwikkeld om getallen klein te houden, waardoor berekeningen minder omslachtig zijn.
Deze meeteenheid is vernoemd naar Peter Debye, die werd geboren in 1884 en stierf in 1966. Hij was een Nederlandse fysicus die bekend stond om zijn onderzoek naar polaire moleculen. Zijn andere ontdekkingen omvatten het Debye-model, dat schat hoeveel een fonon bijdraagt aan de specifieke hitte van een vaste stof. Hij ontwikkelde ook de Debye-frequentie die de maximale trillingsfrequentie van kristalatomen berekent.