dipólusmomentuma

A dipólusmomentuma (dipólusmomentuma) a rendszer pozitív és negatív töltéseinek eloszlásának vektoriális mértéke. Molekulák esetében ez a polaritás alapvető jellemzője: egy nemzetközűen semleges rendszerben a dipólusmomentum megadja, mennyire eltolódott a pozitív és a negatív töltés a térben. Az origó megválasztásától független, ha a teljes töltés nulla.

A dipólusmomentum számítási szintjén a mu vektora mu = ∑ q_i r_i, ahol q_i a töltések, r_i pedig a töltéseket hozzárendelő helyvektorok. Két töltés példájánál +q és -q, egymástól d távol, mu = q d, az irány pedig a negatív töltéstől a pozitív felé mutat. A dipólusmomentum egysége a coulomb-méter; gyakori értelmezésben a Debye (1 D = 3.33564×10^-30 C·m). Neutral molekuláknál az origóválasztás invariáns, így μ abszolút értéke értelmezhető; töltéssel rendelkező rendszereknél az eredmény az origótól függ.

Jelentősége a kémiai és fizikai tulajdonságokra nagy hatással van: a nem poláris és poláris molekulák különböző erősségű dipólus-dipólus kölcsönhatásokban vesznek részt, befolyásolják a dielektromos állapotokat, a forráspontot és az oldhatóságot. Az IR-spektroszkópiában a vibrációs átmenetek intenzitása a dipólusmomentum-változástól függ, ezért csak olyan mozgások IR-aktívak, amelyek során a dipólusmomentum megváltozik.

Mérés és számítás terén dipólusmomentumot gyakran határoznak meg mikrohullámú spektrumokból vagy Stark-mintavizsgálatokkal; elméleti számítások elektron-sűrűségeloszlásokból és kvantum-kémiai módszerekkel történnek. A történetben a fogalom a 20. század elején jelent meg a molekulák polaritásának leírására és az IR-spektroszkópiával kapcsolatos előrejelzésekhez kapcsolódik.