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Debye

O debye (símbolo D, pronunciada Predefinição:IPAc-en[1]) de é uma unidade de medida de momento dipolar elétrico do sistema CGS, definida como 10−18 statcoulomb-centímetros (statC·cm).[2]

A unidade foi nomeada em homenagem ao físico Peter J. W. Debye. Historicamente, foi definida como o momento dipolar resultante de duas cargas elétricas de sinal oposto, mas com mesma magnitude 10−10 statcoulomb​s (10−10/2.997.924.580 coulombs, aproximadamente 0,2083 unidades de carga elementar), separadas por 10−8 centímetros (1 angstrom ou 10−10 metro, distância próxima ao comprimento de de uma ligação covalente típica). Isso deu uma unidade conveniente para momentos de dipolo molecular.

Em termos do sistema métrico internacional (SI), 1 debye equivale portanto a 10−21/299.792.458 coulomb-metro (C·m), ou aproximadamente 3,33564 × 10-30 C·m. Reciprocamente, 1 coulomb-metro equivale a 299.792.458 × 1021 D ≈ 3×1029 D.

1 D = (10−10 statC) × (10−8 cm) = 10−18 statC·cm
= (10−10 esu) × (1 Å) = 10−10 esu·Å
= (10−11/299.792.458 C) × (10−10 m) = 10−21/299.792.458 C·m ≈ 3.33564×10−30 C·m

No sistema de unidades de Planck, o debye equivale a aproximadamente 1.10048498×1023 qP·lP.

No sistema de unidades atômicas, o debye equivale a aproximadamente 0.393430307 e·a0.[3].

Também equivale a aproximadamente 0.20819434 e·Å ou 0.020819434 e·nm.

Momentos dipolares típicos para moléculas diatômicas simples estão na faixa de 0 a 11 D. Espécies homoatômicas simétricas, por exemplo, cloro, Cl2, têm momento dipolar zero. Um exemplo no outro extremo é o brometo de potássio (KBr) em fase gasosa, com um momento dipolar de 10,5 D.[4]

O debye ainda é usado na física e na química atômica porque as unidades SI são inconvenientemente grandes. A menor unidade SI de momento dipolar elétrico é o yoctocoulomb-metro (10−24 C·m), que é de aproximadamente 300.000 D. Oficialmente, o SI não contempla a aplicação de prefixos a ambos os membros de uma unidade composta ou a composição de prefixos; descartando, portanto, unidades como o femtocoulomb-femtômetro ou o microyoctocoulomb-metro (que seriam ambos aproximadamente 0,3 D).

Referências

  1. ↑ «Debye». Random House Dictionary 
  2. ↑ CGS units R. Rowlett (University of North Carolina at Chapel Hill).
  3. ↑ Atomic unit of electric dipole moment, NIST.
  4. ↑ Physical chemistry 2d Edition (1966) G. M. Barrow. McGraw-Hill.

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