Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
Heim » Debye-Kraft (Dipol-induzierte Dipol-Wechselwirkung)

Debye-Kraft (Dipol-induzierte Dipol-Wechselwirkung)

1920
  • Peter Debye
Laborexperiment zum Nachweis der Debye-Kraft zwischen polaren und unpolaren Molekülen.

(Abbildung dient nur zur Veranschaulichung)

Eine attraktive intermolekulare Kraft zwischen einem polaren Molekül (mit einer permanenten DipolEin Elektron und ein unpolares Molekül werden durch ein elektrisches Feld des permanenten Dipols beeinflusst. Dieses Feld verzerrt die Elektronenhülle des unpolaren Moleküls und induziert so einen temporären Dipol. Die beiden Dipole ziehen sich gegenseitig an. Die Wechselwirkungspotentialenergie beträgt [latex]V propto -frac{alpha mu^2}{r^6}[/latex], wobei [latex]alpha[/latex] die Polarisierbarkeit und [latex]mu[/latex] der permanente Dipol ist. Dipolmoment.

Die Debye-Kraft, auch Induktionskraft genannt, erklärt, wie ein polares Molekül ein unpolares anziehen kann. Ein polares Molekül besitzt einen permanenten elektrischen Dipol, der in seiner Umgebung ein elektrisches Feld erzeugt. Tritt ein unpolares Molekül in dieses Feld ein, wird seine Elektronenhülle verzerrt – Elektronen werden vom negativen Ende des Dipols weggedrängt und zum positiven Ende hingezogen. Diese Ladungstrennung erzeugt einen temporären, induzierten Dipol im unpolaren Molekül. Die Wechselwirkung ist stets anziehend, da der induzierte Dipol immer günstig zum permanenten Dipol ausgerichtet ist, der ihn erzeugt hat.

Unlike the Keesom force, the Debye force is not dependent on temperature. This is because the induced dipole is created by the permanent dipole and follows its orientation instantaneously, so thermal tumbling of the permanent dipole does not average out the attraction. The strength of the Debye force depends on two factors: the magnitude of the permanent dipole moment ([latex]\mu[/latex]) of the polar molecule and the polarizability ([latex]\alpha[/latex]) of the nonpolar molecule. While generally weaker than dipole-dipole forces, Debye forces are essential for understanding the behavior of mixtures containing both polar and nonpolar components.

UNESCO Nomenclature: 2202
Atom- und Molekularphysik

Typ

Physikalisches Gesetz

Störung

Inkremental

Verwendung

Weitverbreitete Verwendung

Vorläufer

  • Klassische Elektrodynamik und das Konzept eines elektrischen Feldes
  • Die Theorie des permanenten elektrischen Dipolmoments
  • Das Konzept der atomaren und molekularen Polarisierbarkeit

Anwendungen

  • Erklärung der Löslichkeit unpolarer Gase (wie Sauerstoff oder Stickstoff) in polaren Lösungsmitteln (wie Wasser)
  • Modellierung von Wechselwirkungen in Mischungen polarer und unpolarer Substanzen
  • Verständnis der Bildung von Solvatationsschalen um Ionen in Lösung
  • Haftung zwischen polaren und unpolaren Oberflächen

Patente:

NA

Potenzielle Innovationsideen

Aufgrund des hohen Datenverkehrs durch Web-Scraping-Bots, der derzeit mehr als 40.000 Anfragen pro Tag umfasst, ist dieser Inhalt ausschließlich Community-Mitgliedern vorbehalten.
> Anmelden < oder > Registrieren < (100% kostenlos) Zugriff darauf sowie auf alle anderen eingeschränkten Inhalte und Tools.

Related to: Debye force, dipole-induced dipole, induction force, polarizability, permanent dipole, intermolecular force, nonpolar molecules, polar molecules, solvation, Van der Waals.

Historischer Kontext

Debye-Kraft (Dipol-induzierte Dipol-Wechselwirkung)

1917
1918
1920
1920
1921
1922
1924
1916
1918
1919-05-29
1920
1920
1921
1924
1924

(wenn das Datum unbekannt oder nicht relevant ist, z. B. „Strömungsmechanik“, wird eine gerundete Schätzung seines bemerkenswerten Auftretens bereitgestellt)

Verwandte Erfindungen, Innovationen und technische Prinzipien

Bilder in voller Größe und Downloads sind nur für registrierte Mitglieder 100% kostenlos verfügbar.

> Login <