Was ist ein Dipol?
Aus der Chemie.. Hat etwas mit Ladungsverschiebung zu tun.
6 Antworten
Ein Molekül wird als Dipolmolekül oder kurz als Dipol bezeichnet, wenn es nach außen hin elektrisch neutral ist, die Elektronen aber innerhalb des Moleküls asymmetrisch verteilt sind. Es bildet sich daher ein elektrischer Dipol aus, da die Schwerpunkte der positiven und der negativen Ladungen nicht örtlich zusammenfallen. Damit besitzt das Molekül eine Polarität mit einem positiven und einem negativen Pol. Wikipedia
Also jetzt pass auf, jetzt schaust du dir CH4 in räulicher Darstellung an und H2O und NH3. Alle Moleküle enthalten 5 Atome. Stell dir ein Tetraeder vor (wenn du es nicht weißt dann google es und schau es dir in 3D an). 3D ist hier bei dieser Frage wichtig!!!! Diplomolekül bezieht sich
1) auf das Molekül an sich (beteiligen Atome) 2) auf die räumliche Dimension!
Also du stellst dir CH4 so vor, C sitzt im Mittelpunkt eines Tetraeders, die H sind in den Ecken eines Tetraeders, genauso wie N bei NH3 im Mittelpunkt eines Tetraeders sitzt und 3 H in 3 Ecken, das vierte Eck ist mit einem nichtbindenen Orbital besetzt. Bei H2O sitzt O in der Mitte, 2H in 2 Ecken und in den anderen beiden Ecken zwei nichtbindende Orbitale, ok?
So und nun gehts weiter, also die Bindung von 2 verschiedenen Atomen ist nie gleich. Wenn an einer Bindung zwei gleiche Atome beteiligt sind, dann kannst du dir den Strich (Bindung) genau in der Mitte vorstellen, wie bei H2 oder O2 oder N2. Aber sobald 2 verschiedene Atome beteiligt sind, zieht der elektronegativere Partner (Elektronegativität ist tabelliert für jedes Atom ein Wert, Fluor hat den höchsten, O kommt gleich danach) die Bindung mehr zu sich, ohne dass sie ihm allein gehört, er zieht sie nur tendenziell ein weniger zu sich, dadurch wird die BIndung polar. Pass auf, keine echten Ladungen wie bei Ionen, es ist nur eine Tendenz! Nennt man Partialladungen, also nur Tendenzen. Das reicht aber schon, dass die Elektronen nicht mehr gleich verteilt sind und sich ein Dipolcharakter bildet, also ist die Seite wo H ist positiver und der Teil der Bildung von O ist ist negativer. Damit kannst du einen Pfeil schreiben, stell es dir als Vektor vor. Ein Vektor hat eine Richtung und einen Betrag. Den Betrag kannst du dir als Differenz der Elektronegativitäten vorstellen. Also ist der Betrag bei OH Bindung höher und bei CH Bindung niedriger, weil O ein höhere Elektronnegativität hat als C! Die RIchtung des Dipolvektors läuft parallel zur Bindung. So das ist der erste Teil der Antwort, jetzt kommt der zweite, der zweite Teil betrifft den 3D Raum! Fallen die Dipolvektoren zusammen wie beim CH4 kein Dipol, wird ein Vektor wie bei H2O oder NH3 nicht durch einen anderen ausgelöscht, der den gleichen Betrag, aber die entgegengesetzte Richtung hat, dann hast du einen Dipol!
Also schau nicht nur die Summenformel an sondern frag dich wie sieht das Molekül in 3D aus! Es ist oft so, dass polare BIndung vorhanden sind, aber die Anordnung im 3D Raum hebt sie oft wieder auf!
Ich hoffe, ich konnte dir helfen, wenn du etwas immer noch nicht verstehst, dann frag ruhig wieder.
Vektor eines Dipols, der aus zwei gegensetzlichen Ladungen beliebiger Art besteht. Ein Dipol ist die physikalische Anordnung zweier Pole (griechisch Präfix di-: zwei-), also ein Zweifachpol, der typischerweise durch Grenzwertbildung zweier benachbarter und gegensätzlich geladener Vektoren entsteht (z. B. elektrischer Ladungen mit gerichtetem Abstand ), welche ein sog. Dipolfeld erzeugen; die Grenzwertbildung erfolgt so, dass der Abstandsvektor der Ladungen gegen Null konvergiert, wobei gleichzeitig die Ladungsstärke umgekehrt-proportional zum Abstand gegen divergiert (sog. „Dipol-Limes“). Ein Dipol wird vollständig charakterisiert durch Richtung und Betrag seines vektoriellen Dipolmomentes
wobei die Konstante eine positive Zahl ist und das Dipolmoment im Folgenden einfach mit bezeichnet wird (Dipolvektor). Ein Dipol kann beispielsweise aus elektrischen Ladungen erzeugt werden, kann aber auch ohne räumlich trennbare Ladungen existieren wie beim magnetischen Dipol (es gibt nur fiktive, keine realen magnetischen Ladungen!). Außer im Elektromagnetismus treten Dipole noch in verschiedenen anderen Bereichen auf wie Akustik oder Fluiddynamik. Charakteristisch ist immer die Richtungsabhängigkeit und die Abnahme des erzeugten Feldes mit bei großen Abständen r. Der Begriff des Dipols ist in seiner Bedeutung nicht identisch mit dem des Zweipols, welcher eine bestimmte Gruppe elektrischer Schaltungen beschreibt. Inhaltsverzeichnis [Verbergen] 1 Vorkommen 1.1 Elektrische Dipole 1.2 Magnetische Dipole 1.3 Zeitlich variable Dipole 2 Physikalische Beschreibung 2.1 Physikalischer Dipol 2.2 Punktdipol 2.3 Dipol in der Multipolentwicklung 2.4 Dipol im äußeren Feld 3 Einzelnachweise und Fußnoten Vorkommen [Bearbeiten]
Elektrische Dipole [Bearbeiten] Elektrische Dipole erfordern die Trennung von Ladungen und treten daher auf makroskopischer Skala nur selten auf. Auf mikroskopischer Skala sind dagegen elektrische Dipole sehr häufig. Beispielsweise werden sie von asymmetrischen Molekülen wie z. B. dem Wassermolekül erzeugt. Auch in biologischen Muskel- und Nervenfasern entstehen elektrische Dipolmomente durch aufgebaute Spannungen, die beispielsweise beim Elektrokardiogramm gemessen werden können. Magnetische Dipole [Bearbeiten] → Hauptartikel: Magnetischer Dipol
Magnetisches Dipolfeld der Erde Wegen des Fehlens magnetischer Monopole sind magnetische Dipole und ihre Überlagerungen die einzigen realen[1] Quellen magnetischer Felder. Daher sind im Magnetismus auch im makroskopischen Bereich offensichtliche Dipolfelder sehr häufig. So lässt sich auch ein langer Stabmagnet in guter Näherung als ein einziger magnetischer Dipol beschreiben. Auch das Magnetfeld der Erde ähnelt im Außenbereich einem Dipolfeld mit Dipolachse von Nord nach Süd. Ein magnetischer Dipol entsteht generell aus einer stromumflossenen Fläche oder dem Spin punktförmiger Teilchen. Oft werden als Dipolmagnet auch größere felderzeugende Konfigurationen bezeichnet, die kein reines Dipolfeld erzeugen sondern ein in erster Näherung konstantes Magnetfeld im Koordinatenursprung, im Gegensatz zu Quadrupolmagneten und höheren Ordnungen. Zeitlich variable Dipole [Bearbeiten] Ein statisches Dipolfeld verringert sich ~ 1/r³ (r: Entfernung). Für große Entfernungen nimmt die umschlossene Oberfläche mit ~r² zu, das Produkt geht aber mit ~1/r gegen Null. In großen Abstand verschwindet ein statisches Dipolfeld. Das folgt auch unmittelbar aus der Anschauung: aus großer Entfernung sind die Pole räumlich nicht mehr zu unterscheiden, ihre Feldbeiträge heben sich auf. Zeitlich veränderliche Dipole verhalten sich grundsätzlich anders. Erst sie ermöglichen es, dass weit entfernte Sterne am Himmel zu sehen sind und die Sonne die Erde mit Strahlungsenergie versorgt. Ein mathematisches Modell eines einfachen variablen Dipols ist der Hertzsche Dipol. Systeme mit Ausdehnungen in der Größenordnung der Wellenlänge heißen Dipolantennen. Physikalische Beschreibung [Bearbeiten]
Jeder Dipol ist durch sein Dipolmoment charakterisiert, eine vektorielle Größe, welche Richtung und Betrag besitzt. Dabei steht für ein elektrisches und im folgenden für ein beliebiges Dipolmoment, wohingegen ein magnetisches Dipolmoment in der Regel mit bezeichnet wird. Physikalischer Dipol [Bearbeiten] Ein physikalischer Dipol besteht aus zwei gegensätzlichen Ladungen [2] in hinreichend kurzem Abstand d. Das Dipolmoment ist definiert als
Das Feld in großer Entfernung, d.h. für , hängt dann nur noch von ab und nicht mehr von q und d einzeln. Je größer der Abstand, desto mehr nähert sich das Feld dem eines Punktdipols an. Bei kleinen Abständen weicht das Feld davon ab, was sich auch durch nichtverschwindende höhere Multipolmomente zeigt. Punktdipol [Bearbeiten]
Feldlinien eines Punktdipols Der Punktdipol entsteht, wenn ein ausgedehnter Dipol ohne Monopolmoment auf einen Punkt verkleinert wird, ohne dabei das Dipolmoment zu ändern.
http://www.hamm-chemie.de/j11/j11te/chembind.htm
http://de.wikipedia.org/wiki/Dipol
such doch einfach mal selber http://de.wikipedia.org/wiki/Dipol