[/ caption] من المعروف منذ زمن طويل أن كل الجزيئات تمتلك شحنتين متساويتين ومتعاكستين تفصل بينهما مسافة معينة. هذا الفصل بين الشحنات الموجبة والسالبة هو ما يشار إليه باسم ثنائي القطب الكهربائي ، مما يعني أنه يحتوي بشكل أساسي على قطبين. في حالة هذه الجزيئات القطبية ، لا يتطابق مركز الشحنة السالبة مع مركز الشحنة الموجبة. يمكن وصف مدى القطبية في مثل هذه الجزيئات التساهمية بمصطلح Dipole Moment ، وهو في الأساس مقياس القطبية في الرابطة التساهمية القطبية.
أبسط مثال على ثنائي القطب هو جزيء الماء. يكون جزيء الماء قطبيًا بسبب المشاركة غير المتكافئة لإلكتروناته في بنية 'منحنية'. يشكل جزيء الماء زاوية ، مع وجود ذرات الهيدروجين في الأطراف والأكسجين في القمة. نظرًا لأن الأكسجين له كهرسلبية أعلى من الهيدروجين ، فإن جانب الجزيء مع ذرة الأكسجين له شحنة سالبة جزئية بينما يحتوي الهيدروجين في المركز على شحنة موجبة جزئية. لهذا السبب ، يشير اتجاه العزم ثنائي القطب نحو الأكسجين.
في لغة الفيزياء ، العزم الكهربائي ثنائي القطب هو مقياس لفصل الشحنات الكهربائية الموجبة والسالبة في نظام الشحنات ، أي مقياس قطبية نظام الشحن الكلي - أي فصل الشحنة الكهربائية للجزيئات ، والتي يؤدي إلى ثنائي القطب. رياضيًا ، وفي الحالة البسيطة لشحنات نقطتين ، أحدهما به شحنة + q والآخر بشحنة؟ q ، يمكن التعبير عن عزم ثنائي القطب الكهربائي p على النحو التالي: p = qd ، حيث d هو متجه الإزاحة الذي يشير من الشحنة السالبة إلى الشحنة الموجبة. وبالتالي ، فإن متجه العزم الكهربائي ثنائي القطب p يشير من الشحنة السالبة إلى الشحنة الموجبة.
هناك طريقة أخرى للنظر إليها وهي تمثيل العزم ثنائي القطب بالحرف اليوناني m ، m = ed ، حيث تمثل e الشحنة الكهربائية و d هي المسافة الفاصلة. يتم التعبير عنها بوحدات ديباي وتكتب على أنها D (حيث 1 Debye = 1 x 10-18e.s.u cm). العزم ثنائي القطب عبارة عن كمية متجهة ، وبالتالي يتم تمثيلها بسهم صغير مع ذيل في المركز الموجب والرأس يشير إلى مركز سالب. في حالة جزيء الماء ، تكون العزم ثنائي القطب 1.85 D ، بينما يكون جزيء حمض الهيدروكلوريك 1.03 D ويمكن تمثيله على النحو التالي:
لقد كتبنا العديد من المقالات حول العزم ثنائي القطب لـ Universe Today. هَذَا مَقَالُ عَنْ مما يتكون الماء ، وها هي مقالة عن الجزيئات .
إذا كنت ترغب في مزيد من المعلومات حول العزم ثنائي القطب ، فاطلع على هذه المقالات من Hyperphysics و علم يوميا .
لقد سجلنا أيضًا حلقة كاملة من Astronomy Cast all about Molecules in Space. استمع هنا، الحلقة 116: جزيئات في الفضاء .
مصادر:
http://en.wikipedia.org/wiki/Electric_dipole_moment
http://en.wikipedia.org/wiki/Dipole
http://www.tutorvista.com/content/chemistry/chemistry-iii/chemical-bonding/degree-polarity.php
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/dipole.html#c1
http://en.wikipedia.org/wiki/Water_molecule