En la práctica, hacer polar moléculas se alinean en un campo eléctrico?

Question

Todos hemos visto el siguiente diagrama (o similares) en nuestra primera clase de química, que representan las moléculas polares alineados en un campo eléctrico. Se trata simplemente de una de las verdades a medias de principiante química o es esto lo que realmente sucede? Me doy cuenta de que todavía habrá cinética de movimiento (giro, etc), pero incluso estadísticamente, es posible que este líquido/gas para tener una neta orientación direccional de todo?

Muchas veces he visto que el diagrama se representa con agua, pero como la respuesta a esta pregunta explica:

"...los iones se apresurarán a los respectivos electrodos y forma el llamado doble capa eléctrica. Su espesor, conocida como la longitud de Debye, es por lo general bastante pequeños. Como para el resto de la solución, serán eficazmente protegidos de la acción del campo eléctrico."

Tal vez este sea el mismo problema con el fluoruro de hidrógeno?
Es posible que la longitud de Debye sería más para que una covalente polar de la molécula como Acetonitrilo o Chloromethane?

Si hay, de hecho, las moléculas polares que presentan este campo orientado comportamiento en una escala macro, lo que sería una manera de que pueda ser demostrado?

Answer 1

Estas son dos cosas totalmente diferentes y no relacionados fenómenos, hasta el punto de que es mejor que usted unsee que otra pregunta y mi respuesta, si usted puede. Los iones son muy no se como moléculas. Los iones cargados; las moléculas que no son. Las moléculas no forman la doble capa, ni siquiera saben lo que es la longitud de Debye. El campo eléctrico (aunque algo disminuida, por un factor de constante dieléctrica) penetra todo el volumen de líquido, por lo que todas las moléculas se sienten de la misma manera; ninguno está blindado.

Sí, las moléculas polares orientarse en el campo eléctrico, aunque en muy pequeño grado. Piénsalo de esta manera: la molécula todavía rebotes y gira a su alrededor, pero gasta un poco más en el campo alineado a la orientación que en cualquier otro. Para orientar todas las moléculas en una verdadera rigidez en el camino, como soldados en formación, la energía de la alineación tiene que superar a la energía del movimiento térmico, que requiere enormes campos eléctricos y en última instancia es imposible, debido a una avería podría ocurrir forma antes de llegar allí.

Answer 2

Sí, las moléculas polares se pueden alinear con un fuerte campo. Si el campo es lo suficientemente fuerte como para dominar a los efectos locales y las moléculas son móviles. Hay un dispositivo llamado un ELectret, que es aproximadamente la electrostática equivalente de un imán permanente. Un Electret pueden formarse usando un polar de polímero o de cera, que es sólida a temperatura ambiente. El Polímero se instala como el dieléctrico de un condensador. El material se funde y un gran potencial de campo se aplica a la fundida dieléctrico. El campo se mantiene mientras la masa se solidifica. Una vez que el material es sólido, se mantiene una permanente carga electrostática. La pieza se puede hacer mucho actuar como un elemento piezoeléctrico y es el corazón de un Micrófono. (Un tipo de capacitancia micrófono que no requiere de una batería para cargar el condensador.)

https://sites.google.com/site/polymericmatrixmaterial/how-to-make-an-electret

Creo que la Cera de Carnauba es un material que forma Electrets. También, difluoruro de polivinilideno (PVDF) ha sido utilizado. Creo recordar que el informe de un experimento detonador para un torpedo que utiliza una bobina de cable coaxial golpeó alrededor de la nariz de cono. El cable se hizo con PVDF como el dieléctrico, y fue acusado como un Electret. El explosivo fue provocada por el cargo que se liberan cuando la nariz de cono fue golpeado y el dieléctrico se distorsiona, el cambio de volumen de la carga que podría estar contenido dentro.

Creo que Electrets están en el corazón de "Swiffers" y otros tipos de electrostática, paños de limpieza y filtros de aire. Los campos estáticos alrededor de la fibra se atraen y retienen el polvo.

Casero Electret micrófonos se hizo más popular con el Jamón de radio de la multitud, durante la segunda guerra mundial cuando el reemplazo de los micrófonos se hizo difícil de obtener.