Dipolmolekülen

Dipolmoleküle sind Moleküle, die ein dauerhaftes elektrisches Dipolmoment besitzen. Dieses Moment entsteht durch eine ungleiche Verteilung der Elektronendichte, häufig bedingt durch polare kovalente Bindungen und eine Molekülgeometrie, bei der die einzelnen Bindungsdipole nicht vollständig gegeneinander kompensieren. Das Dipolmoment μ ist eine vektorielle Größe und wird in Debye (D) gemessen.

Die Existenz eines permanenten Dipolmoments beeinflusst die intermolekularen Kräfte. Polare Moleküle erfahren Dipol-Dipol-Wechselwirkungen und können Wasserstoffbrückenbindungen ausbilden. Dadurch zeigen Dipolmoleküle oft höhere Siedepunkte, andere Löslichkeiten und eine unterschiedliche Dielektrizitätskonstante im Vergleich zu unpolaren Molekülen. In Flüssigkeiten beeinflussen Dipolwechselwirkungen auch die Viskosität und den Brechungsindex.

Typische Beispiele für Dipolmoleküle sind Wasser (H2O), Ammoniak (NH3) und Fluorwasserstoff (HF). Schwefeltrioxid (SO2) und Hydrogencyanid (HCN) sind weitere polar gebundene Moleküle. Nicht alle polaren Bindungen führen jedoch zu einem Dipolmoment: lineare Moleküle wie Kohlendioxid (CO2) oder Tetraeder-Strukturen wie Tetrachlormethan (CCl4) haben kein dauerhaftes Dipolmoment, weil sich die Bindungsdipole symmetrisch addieren.

Messung und Bedeutung: Das Dipolmoment wird in Debye gemessen und liefert Informationen über Polarität, Struktur und Reaktivität eines Moleküls. In Lösungen bestimmen Dipolmoleküle die Löslichkeit polarer Substanzen und die Orientierung in elektrischen Feldern. Zusätzlich können starke polarisierbare Moleküle in Feldern induzierte Dipole zeigen, was die Polaritätssituation weiter beeinflusst.