Zistite, čo je dipól v chémii a fyzike

Dipól je oddelenie opačných elektrických nábojov. Dipól je kvantifikovaný pomocou jeho dipólového momentu (μ).

Dipólový okamih je vzdialenosť medzi nábojmi vynásobená nábojom. Jednotkou dipólového momentu je debye, pričom 1 debye je 3,34 × 10⁻³⁰ C · m. Dipólový moment je veličina vektora, ktorá má veľkosť aj smer.

Smer elektrického dipólového momentu ukazuje od záporného náboja k kladnému náboju. Čím väčší je rozdiel v elektronegativite, tým väčší je dipólový moment. Vzdialenosť oddeľujúca opačné elektrické náboje tiež ovplyvňuje veľkosť dipólového momentu.

Existujú dva typy dipólov:

• Elektrické dipóly
• Magnetické dipóly

Elektrický dipól sa vyskytuje, keď sú kladné a záporné náboje (napríklad protón a elektrón alebo a katión a anión) sú od seba oddelené. Obvykle sú poplatky oddelené malou vzdialenosťou. Elektrické dipóly môžu byť dočasné alebo trvalé. Stály elektrický dipól sa nazýva elektret.

Magnetický dipól sa vyskytuje, keď je uzavretá slučka elektrický prúd, napríklad slučka drôtu, cez ktorú prechádza elektrina. Každý pohybujúci sa elektrický náboj má tiež pridružené magnetické pole. V prúdovej slučke ukazuje smer momentu magnetického dipólu cez slučku pomocou pravidla pre pravé uchopenie. Veľkosť momentu magnetického dipólu je prúd slučky vynásobený plochou slučky.

V chémii dipól obvykle označuje separáciu nábojov v molekule medzi dvoma kovalentne viazanými atómami alebo atómami, ktoré zdieľajú iónovú väzbu. Napríklad molekula vody (H₂O) je dipól.

Kyslíková strana molekuly nesie čistý záporný náboj, zatiaľ čo strana s dvoma atómami vodíka má čistý kladný elektrický náboj. Náboje molekuly, ako je voda, sú čiastočné náboje, čo znamená, že nepridávajú k „1“ protón alebo elektrón. Všetky polárne molekuly sú dipóly.

Dokonca aj lineárna nepolárna molekula, ako je oxid uhličitý (CO₂) obsahuje dipóly. Distribúcia náboja v molekule, v ktorej je náboj oddelený medzi atómami kyslíka a uhlíka.

Dokonca aj jediný elektrón má magnetický dipólový moment. Elektrón je pohyblivý elektrický náboj, takže má malú prúdovú slučku a vytvára magnetické pole. Hoci sa to môže zdať kontraintuitívne, niektorí vedci sa domnievajú, že jediný elektrón môže mať aj elektrický dipólový moment.

Trvalé magnet je magnetický kvôli magnetickému dipólovému momentu elektrónu. Dipól tyčového magnetu ukazuje od jeho magnetického juhu k jeho magnetickému severu.

Jediným známym spôsobom, ako vyrobiť magnetické dipóly, je vytváranie prúdových slučiek alebo pomocou spinov kvantovej mechaniky.

Dipólový moment je definovaný jeho dipólovým limitom. V podstate to znamená, že vzdialenosť medzi nábojmi konverguje k 0, zatiaľ čo sila poplatkov sa mení na nekonečno. Výsledkom pevnosti náboja a oddeľovacej vzdialenosti je konštantná kladná hodnota.

Vo fyzike je ďalšou definíciou dipólu anténa, ktorá je vodorovnou kovovou tyčou s drôtom pripojeným k jej stredu.