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A molécula de amoníaco ( N H 3 ) possui um dipolo elétrico permanente de 1,47 D, onde 1 D = 1 debye = 3,34.10 - 30   C ∙ m . Calcule o potencial elétrico produzido por uma molécula de amoníaco em um ponto do eixo do dipolo a uma distância de 52,0 nm. (Considere V = 0 no infinito.)

Passo 1

A gente vai precisar lembrar de uma fórmula um pouco menos usada:

V = K p   c o s θ r 2

Esse é o potencial produzido por um dipolo. p é o valor do dipolo, r é a distância do ponto até o dipolo e θ é o ângulo entre o eixo do dipolo e o vetor posição do ponto (ou seja, o ângulo entre a reta que passa pelas cargas do dipolo e a reta que liga o dipolo, ou seu centro, até o ponto).

Passo 2

O ponto está no eixo do dipolo, então θ = 0 ou θ = 180 ° , então c o s θ = ± 1 , certo? Certo. Então fica assim:

V = ± K p r 2

Passo 3

Substitua os valores:

V = ± 8,99.10 9 N m 2 C 2 1,47   D 52,0.10 - 9   m 2

V = ± 8,99.10 9 N m 2 C 2 1,47.3,34.10 - 30   C m 52,0.10 - 9   m 2 = ± 1,63.10 - 5   V

V = ± 16,3   μ V

Vamos ficar com a resposta positiva, mas ambos os valores são possíveis, caso a partícula esteja de um lado ou de outro do dipolo

Resposta

V = ± 16,3   μ V

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