Debye ist eine Maßeinheit, die nach dem Physiker Peter Debye benannt ist. Diese Messung bezieht sich auf das elektrische Dipolmoment und bietet eine Standardmaßeinheit für diese Dipolmomente. Das Symbol für diese Einheit ist D. Das numerische Maß für ein D ist 1×10-18 Statcoulomb-Zentimeter. D ist nicht Teil des internationalen Einheitensystems.
Ein Dipolmoment ist die Gesamtmessung der Ladungen in einem Molekül, die als Gesamtpolarität bekannt ist. Ein Molekül enthält negative Ladungen aufgrund der Elektronen und positive Ladungen aufgrund der Protonen. Es entsteht ein Vektor, der von der negativen Ladung zur positiven Ladung verläuft. Das Dipolmoment bezieht sich insbesondere auf die Lage bzw. Orientierung der Ladungen.
Genauer gesagt ist Debye ein Maß für ein zweiatomiges Molekül. Die beiden Ladungen im zweiatomigen Molekül sind durch einen Abstand von einem Angström getrennt. Die beiden Ladungen haben eine Messung von 10-10 Franklins oder Statcoulombs.
Zweiatomige Moleküle, die die gleichen Moleküle haben, wie Sauerstoffgas (O2), Wasserstoffgas (H2) und Chlorgas (Cl2), haben kein Dipolmoment. Moleküle mit mehr als zwei Atomen haben auch kein Dipolmoment, wenn die Atome in einer linearen Anordnung angeordnet sind, wie beispielsweise das Molekül Kohlendioxid (CO2). Symmetrische Moleküle wie Methan (CH4) haben auch kein Dipolmoment.
Die Stärke des Dipolmoments hängt von den Atomen im Molekül und der Anordnung oder Struktur dieser Atome ab. Moleküle, die zwei verschiedene Atome enthalten, wie Salzsäure (HCl), haben ein Dipolmoment. Andere Moleküle mit Dipolmomenten sind solche, die eine gebogene oder winklige Anordnung haben. Wasser (H2O) ist ein gutes Beispiel für eine gebogene Struktur. Der Winkel, den die beiden an Sauerstoff gebundenen Wasserstoffmoleküle bilden, beträgt 107.5 Grad.
D ist keine SI-Einheit, sondern eine Zentimeter-Gramm-Sekunde (CGS)-Einheit. Wenn Dipolmomente mit SI-Einheiten gemessen werden, sind die resultierenden Zahlen sehr groß. Anstelle von SI-Einheiten wurde diese Messung entwickelt, um die Zahlen klein zu halten, was die Berechnungen weniger umständlich macht.
Diese Maßeinheit wurde nach dem 1884 geborenen und 1966 verstorbenen Peter Debye benannt. Er war ein niederländischer Physiker, der für seine Forschungen an polaren Molekülen bekannt war. Zu seinen weiteren Entdeckungen gehört das Debye-Modell, das abschätzt, wie viel ein Phonon zur spezifischen Wärme eines Festkörpers beiträgt. Er entwickelte auch die Debye-Frequenz, die die maximale Schwingungsfrequenz von Kristallatomen berechnet.