Il Debye è un’unità di misura che prende il nome dal fisico Peter Debye. Questa misura si riferisce al momento di dipolo elettrico, fornendo un’unità di misura standard per questi momenti di dipolo. Il simbolo di questa unità è D. La misura numerica per una D è 1×10-18 statcoulomb-centimetro. D non fa parte del sistema internazionale di unità.
Un momento di dipolo è la misura complessiva delle cariche in una molecola, nota come polarità complessiva. Una molecola conterrà cariche negative a causa degli elettroni e cariche positive dovute ai protoni. Si forma un vettore che va dalla carica negativa alla carica positiva. In particolare, il momento di dipolo si riferisce alle posizioni o all’orientamento delle cariche.
Nello specifico, il Debye è una misura di una molecola biatomica. Le due cariche nella molecola biatomica sono separate da una distanza di un angstrom. Le due cariche hanno una misura di 10-10 franklin o statcoulomb.
Le molecole biatomiche che hanno le stesse molecole, come il gas ossigeno (O2), il gas idrogeno (H2) e il gas cloro (Cl2), non hanno momento di dipolo. Anche le molecole con più di due atomi non avranno momento di dipolo, se gli atomi si trovano in una disposizione lineare, come la molecola di anidride carbonica (CO2). Anche le molecole simmetriche, come il metano (CH4), non avranno momento di dipolo.
La forza del momento di dipolo dipenderà dagli atomi nella molecola e dalla disposizione o struttura di questi atomi. Le molecole che contengono due atomi diversi, come l’acido cloridrico (HCl), avranno un momento di dipolo. Altre molecole con momenti di dipolo sono quelle che hanno una disposizione piegata o angolare. L’acqua (H2O) è un buon esempio di struttura piegata. L’angolo formato dalle due molecole di idrogeno legate all’ossigeno è di 107.5 gradi.
D non è un’unità SI ma un’unità centimetro grammo secondo (CGS). Quando i momenti di dipolo vengono misurati utilizzando unità SI, i numeri risultanti sono molto grandi. Al posto delle unità SI, questa misura è stata sviluppata per mantenere i numeri piccoli, il che rende i calcoli meno ingombranti.
Questa unità di misura prende il nome da Peter Debye, nato nel 1884 e morto nel 1966. Era un fisico olandese noto per le ricerche condotte sulle molecole polari. Le sue altre scoperte includono il modello Debye, che stima quanto un fonone contribuisce al calore specifico di un solido. Ha anche sviluppato la frequenza di Debye che calcola la massima frequenza di vibrazione degli atomi di cristallo.