Từ lâu, người ta đã biết rằng tất cả các phân tử có hai điện tích bằng nhau và ngược chiều nhau cách nhau một khoảng nhất định. Trong trường hợp các phân tử phân cực như vậy, tâm điện tích âm không trùng với tâm điện tích dương. Phạm vi phân cực trong các phân tử cộng hóa trị như vậy có thể được mô tả bằng thuật ngữ Dipole Moment, về cơ bản là thước đo độ phân cực trong liên kết cộng hóa trị có cực.
Ví dụ đơn giản nhất về lưỡng cực là một phân tử nước. Một phân tử nước là cực do sự chia sẻ không đồng đều của các điện tử của nó trong cấu trúc uốn cong. Phân tử nước tạo thành một góc, với các nguyên tử hydro ở đầu và oxy ở đỉnh. Vì oxy có độ âm điện cao hơn hydro, nên phía của phân tử với nguyên tử oxy có điện tích âm một phần trong khi hydro, ở trung tâm, có điện tích dương một phần. Bởi vì điều này, hướng của khoảnh khắc lưỡng cực hướng về phía oxy.
Trong ngôn ngữ vật lý, mômen lưỡng cực điện là thước đo sự phân tách điện tích dương và điện tích âm trong một hệ thống điện tích, nghĩa là thước đo độ phân cực tổng thể của hệ thống điện tích - tức là sự phân tách điện tích phân tử, mà dẫn đến một lưỡng cực. Về mặt toán học, và trong trường hợp đơn giản là hai điện tích điểm, một điện tích + q và một điện tích? Q, mômen lưỡng cực điện p có thể được biểu thị là: p = qd, trong đó d là vectơ dịch chuyển từ điện tích âm sang điện tích dương. Do đó, vectơ mômen lưỡng cực điện p chỉ từ điện tích âm sang điện tích dương.
Một cách khác để xem xét nó là biểu diễn Khoảnh khắc lưỡng cực bằng chữ Hy Lạp m, m = ed, trong đó e là điện tích và d là khoảng cách phân tách. Nó được biểu thị bằng đơn vị của Debye và được viết là D (trong đó 1 Debye = 1 x 10-18e.s.u cm). Một khoảnh khắc lưỡng cực là một đại lượng vectơ và do đó được biểu thị bằng một mũi tên nhỏ có đuôi ở tâm dương và đầu hướng về một tâm âm. Trong trường hợp phân tử Nước, mômen lưỡng cực là 1,85 D, trong khi đó một phân tử axit clohydric là 1,03 D và có thể được biểu diễn dưới dạng:
Chúng tôi đã viết nhiều bài viết về khoảnh khắc lưỡng cực cho Tạp chí Vũ trụ. Ở đây, một bài báo về nước được làm từ gì, và ở đây, một bài viết về các phân tử.
Nếu bạn thích thêm thông tin về thời điểm lưỡng cực, hãy xem các bài viết này từ Hyperphysics và Science Daily.
Chúng tôi cũng đã ghi lại toàn bộ tập phim Thiên văn học đúc tất cả về các phân tử trong không gian. Nghe ở đây, Tập 116: Phân tử trong không gian.
Nguồn:
http://en.wikipedia.org/wiki/Electric_dipole_moment
http://en.wikipedia.org/wiki/Dipole
http://www.tutorvista.com/content/chemology/chemology-iii/chemical-boinating/degree-polarity.php
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/dipole.html#c1
http://en.wikipedia.org/wiki/Water_molecule
