偶极是指 具有正负电荷分布不对称的分子或物体。当一个物体的正电荷和负电荷分布不对称时,就会形成一个偶极矩,产生偶极矩的物体被称为偶极子。偶极子在电场中会受到力的作用,会朝向电场的方向发生取向。偶极子在物理、化学和生物学等领域中有广泛的应用,例如在分子间相互作用、溶剂中的溶解、电介质的极化等方面起着重要作用。
偶极矩(dipole moment)是描述这个电荷矢量大小和方向的物理量,通常用符号μ表示。偶极矩等于正负电荷中心间的距离r乘以电荷中心所带电量q,即μ = r × q。
根据电荷分布的不同,偶极可以进一步分为:
固有偶极:
由于组成元素不同,分子中有电子偏移的现象,产生极性,并且偶极持续存在。
诱导偶极:
非极性分子在电场中或有其他极性分子在较近距离的情况下,由于电子带负电,核带正电,发生偏移的现象。
瞬间偶极:
由于分子中核时刻在震动,电子时刻在运动、跃迁,在它们运动的时候,即使是非极性分子偶尔也会产生极性,但这个过程持续时间很短。
这些概念在理解分子极性、分子间相互作用以及物质在电场中的行为等方面非常重要。