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デバイ力(双極子誘起双極子相互作用)

1920
  • Peter Debye
極性分子と非極性分子の間のデバイ力を示す実験室での実験。.

(画像はイメージです)

極性分子(永久磁石)間の魅力的な分子間力 双極子)と非極性分子。永久双極子からの電場は非極性分子の電子雲を歪ませ、その中に一時的な双極子を誘起する。すると、2つの双極子は互いに引き合う。相互作用ポテンシャルエネルギーは[latex]V propto -frac{alpha mu^2}{r^6}[/latex]で表され、[latex]alpha[/latex]は分極率、[latex]mu[/latex]は永久双極子モーメントである。 双極子モーメント.

デバイ力(誘導力とも呼ばれる)は、極性分子が非極性分子を引き付ける仕組みを説明する。極性分子は永久電気双極子を持ち、その周囲に電場を生成する。非極性分子がこの電場に入ると、電子雲が歪み、電子は双極子の負の端から押し出され、正の端に向かって引き寄せられる。この電荷の分離によって、非極性分子に一時的な「誘導」双極子が生じる。誘導双極子は常に、それを生成した永久双極子に対して好ましい方向に配向するため、この相互作用は常に引力となる。

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
原子・分子物理学

タイプ

物理法則

混乱

増分

使用法

広く普及している

前駆物質

  • 古典電磁気学と電場の概念
  • 永久電気双極子モーメントの理論
  • 原子および分子の分極率の概念

アプリケーション

  • 非極性ガス(酸素や窒素など)が極性溶媒(水など)に溶解する理由を説明する。
  • 極性物質と非極性物質の混合物における相互作用のモデリング
  • 溶液中のイオンの周囲に形成される溶媒和殻の理解
  • 極性表面と非極性表面間の接着

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

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

歴史的背景

デバイ力(双極子誘起双極子相互作用)

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1919-05-29
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(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

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