Debye (eenheid)

De praktische eenheid debye (symbool D) is een eenheid voor het elektrisch dipoolmoment, en wordt gedefinieerd als 1 × 10⁻¹⁸ Fr·cm. De debye komt niet voor in het SI-stelsel. De eenheid komt uit het elektrostatische eenhedenstelsel (e.s.e.) en is vernoemd naar de Nederlands-Amerikaanse natuurkundige Peter Debye.

Achtergrond

De Debye-eenheid kan men zich als volgt voorstellen: het dipoolmoment van twee even grote maar tegengestelde ladingen van ieder 1 × 10⁻¹⁰ statcoulomb met een tussenafstand van 10⁻⁸ cm. Deze afstand is van de orde van grootte van atomaire afstanden in moleculen: 1 Å = 10⁻¹⁰ m.

Het dipoolmoment wordt gedefinieerd als

${\displaystyle \mathbf {p} =q\,\mathbf {r} }$

zodat

1 debye = 10⁻¹⁰ · 10⁻⁸ Fr·cm = 1 × 10⁻¹⁸ Fr·cm

In het e.s.e. is de grootte van de elementaire lading gelijk aan 4,803201 × 10⁻¹⁰ Fr.

SI-waarde

In SI-eenheden uitgedrukt komt 1 debye op ongeveer 3,33564 × 10⁻³⁰ C·m.

Toepassing

Dipoolmomenten voor eenvoudige moleculen zijn van de orde van grootte van 0 - 11 D. Een symmetrisch homoatomair molecuul als chloor Cl₂ heeft geen dipoolmoment (0 D) terwijl een sterk ionaire verbinding als gasvormig kaliumbromide (KBr) een dipoolmoment van 10,5 D heeft.

De debye wordt nog gebruikt in atoomfysica en scheikunde omdat de SI-eenheden onhandig groot zijn, vooral omdat de kleinste SI-prefix 10⁻²⁴ (yocto) is. Merk op dat het SI niet toestaat om prefixen voor beide leden van een samengestelde eenheid te plaatsen, zodat er heden geen bevredigende oplossing is voor dit notatieprobleem.