Debye

Untuk kegunaan lain, lihat Debye (disambiguasi).

Debye (simbol: D) (/dɛˈbaɪ/;^[1] Belanda: [dəˈbɛiə]) adalah satuan sentimeter-gram-sekon^[2] (suatu satuan metrik non-SI) untuk momen dipol kelistrikan^{[note 1]} yang dinamai dari fisikawan Peter J. W. Debye. Satuan ini didefinisikan sebagai 10^-18 statcoulomb sentimeter. Dalam satuan SI, 1 D kira-kira sebanding dengan 3.33564×10⁻³⁰ coulomb meter.

Definisi

Jenis interaksi dipol permanen-dipol diinduksi antara molekul klorin dan dua molekul air (kekuatan Debye). Dipol permanen ditandai dengan warna biru dan merah, dipol diinduksi berwarna hijau dan ungu.

Debye didefinisikan sebagai 1×10⁻¹⁸ statcoulomb-sentimeter.^{[note 2]} Secara sejarahnya, debye didefinisikan sebagai momen dipol yang dihasilkan dari dua muatan listrik yang berbeda tanda namun besarnya sama dengan 10⁻¹⁰ statcoulomb^{[note 3]} (umumnya disebut e.s.u. (satuan elektrostatik) dalam literatur lama), yang terpisah sejauh 1 ångström.^{[note 4]} Hal ini memberi satuan bagi momen dipol molekuler.

1 D	= 10−18 statC·cm
	= 10−10 esu·Å[note 2]
	= ⅟299,792,458×10−21 C·m[note 5]
	≈ 3.33564×10−30 C·m
	≈ 1.10048498×1023 qPlP
	≈ 0.393430307 ea0[3]
	≈ 0.20819434 eÅ
	≈ 0.020819434 e·pm

Momen dipol bagi molekul diatomik sederhana berada pada rentang 0 hingga 11 D. Spesi homoatom simetris, misalnya klorin, Cl₂, memiliki momen dipol nol, dan spesi molekul yang sangat ionik memiliki momen dipol yang sangat besar, misalnya kalium bromida fase gas, KBr, memiliki momen dipol 10.5 D.^[4]

Penggunaan

Satuan debye masih digunakan dalam bidang kimia dan fisika atom karena satuan S1 terlalu besar untuk digunakan. Satuan SI terkecil dari momen dipol listrik adalah yoctocoulomb-meter, yang kira-kira 300,000 D.^{[note 6]} Saat ini tidak ada solusi yang memuaskan untuk masalah notasi ini tanpa menggunakan notasi ilmiah.

Momen dipol bagi atom-atom dan molekul-molekul umumnya merupakan "satuan atom untuk momen dipol kelistrikan" (radius Bohr dikalikan muatan elementer), yaitu sekitar 2.54 D. Satuan SI (misalnya, coulomb meter) kurang tepat karena agak besar, terkecuali awalan digunakan pada kedua satuan (contohnya, 2.54 D = 8.47 fC·fm).

Lihat pula

• Buckingham (satuan) (satuan CGS untuk listrik kuadrupol)

Catatan

1. momen dipol kelistrikan didefinisikan sebagai muatan dikalikan jarak perpindahan:

   p = qr.

2. Statcoulomb atau dikenal pula sebagai franklin atau satuan muatan elektrostatik.

   1 statC = 1 Fr = 1 esu.

3. 10⁻¹⁰ statcoulomb kira-kira 0.2083 satuan muatan elementer.
4. Satuan ångström adalah orde besaran yang berdekatan dengan ikatan kovalen yang khas.

   1 Å = 100 pm = 10⁻⁸ cm = 10⁻¹⁰ m.

5. Satu debye sebanding dengan 1×10⁻²¹ C·m²/s dibagi dengan kecepatan cahaya dalam ruang vakum. Sebaliknya, 1 C·m = 2.9979×10²⁹ D.
6. Yocto-, dengan nilai 10⁻²⁴, merupakan prefiks SI yang paling kecil. Perhatikan bahwa SI melarang penerapan awalan untuk kedua anggota satuan majemuk atau peracikan awalan, sehingga mengesampingkan satuan tersebut sebagai femtocoulomb-femtometer atau mikroyoctocoulomb-meter (keduanya kira-kira 0.3 D) berturut-turut.

Referensi

1. "Debye". Random House Dictionary. 2013.
2. CGS units Diarsipkan 2011-08-09 di Wayback Machine. 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.

Pranala luar

• Atomic unit of electric dipole moment, NIST.
• CGS unitsDiarsipkan 2011-08-09 di Wayback Machine. R. Rowlett (University of North Carolina at Chapel Hill).