Elektrisches Dipolmoment

Das elektrische Dipolmoment ist in der Physik ein Maß für die räumliche Ladungstrennung. Hat man in einem Körper, z.B. einem Molekül, an unterschiedlichen Orten eine elektrische Ladung unterschiedlichen Vorzeichens, d.h. wenn der Schwerpunkt der negativen Ladungen (Elektronen) und der Schwerpunkt der positiven Ladungen (Atomkerne) nicht zusammenfallen, besitzt dieser Körper ein elektrisches Dipolmoment. Der Körper ist dann ein Dipol.

Es sind auch andere Dipole (z.B. magnetische Dipole) möglich, die folglich auch andere Dipolmomente ausbilden.

Für das elektrische Dipolmoment p (eine Vektorgröße) gilt:

${\vec {p}}=Q\cdot {\vec {l}}$

Je höher die Ladung Q, desto höher auch das Dipolmoment. Auch wenn die Ladungen weiter auseinanderrücken (von der negativen zur positiven Ladung gerichteter Abstand l) wird das Dipolmoment größer.

Trotz der Umstellung auf das SI-System wird weiterhin die cgs-Einheit Debye als Einheit des Dipolmoments verwendet, benannt nach dem holländischen Physiker Peter Debye, der Grund dafür liegt darin, dass man bei der Verwendung der SI-Einheit Coulomb-Meter mit sehr kleinen Zahlen umgehen müsste:

$[p]=1\ \mathrm {Debye} =3,336\cdot 10^{-30}\ \mathrm {Coulomb} \cdot \mathrm {Meter}$

Beispiele

Für Moleküle liegt das Dipolmoment meist im Bereich von 0 - 12 Debye.

Molekül	Dipolmoment in Debye
HI	0,38
HBr	0,74
H2S	0,92
PF3	1,025
HCl	1,03
NH3	1,46
H2O	1,844
HF	1,9
NaCl	8,5
KF	8,6
KI	9,24
KCl	10,27
KBr	10,41
CsCl	10,42

Bestimmung

Das Dipolmoment kann man mit Hilfe der Debye-Gleichung durch Messung der Dielektrizitätskonstante bestimmen. Ferner geben Messungen des Stark-Effekts Auskunft über das Dipolmoment eines Stoffes.