(1 p) A polarizabilidade volumar de amônia
é
.
Calcule o momento dipolo da molécula (além do momento dipolo permanente) induzido por um campo elétrico externo de
.
Escolha uma opção:
○
D
Calcule o momento dipolo da molécula (além do momento dipolo permanente) induzido por um campo elétrico externo de
○
Passo 1
O problema pede para calcular o momento dipolo induzido por um campo elétrico externo, além do momento dipolo permanente, para a molécula de amônia. Dados fornecidos:
A tarefa é transformar esses dados nas unidades corretas, aplicar a relação entre polarizabilidade e momento induzido e entregar o resultado em Debye (D).
Passo 2
Conceito e fórmula que vamos usar: o momento dipolo induzido
é proporcional ao campo
,
onde
é a polarizabilidade na unidade SI (unidade:
ou equivalente). O valor dado
em
é uma “polarizabilidade volumar” em unidades cgs; a relação de conversão para SI é
onde
é a permissividade do vácuo. Vou explicar cada símbolo:
-
é a constante elétrica do vácuo, . -
é o valor de convertido para .
Essa conversão aparece porque em cgs eletrostático a polarizabilidade pode ser dada como um volume e em SI precisa do fator.
Passo 3
Converter
de
para
. Como
,
Passo 4
Calcular
. Primeiro calcule
:
Agora multiplicamos por
em
:
Fazendo a multiplicação:
Passo 5
Converter o campo elétrico para
. Como
,
Passo 6
Calcular o momento dipolo induzido em unidades SI (
):
Multiplicando:
Passo 7
Converter o resultado para Debye. A relação é
Portanto
Calculando:
Passo 8
Interpretação rápida: esse valor é muito pequeno comparado ao momento dipolo permanente típico da amônia (que é da ordem de
), ou seja, o momento induzido por esse campo é desprezível em relação ao permanente — mas aqui a conta pede só o valor numérico, que coincide com uma das alternativas.