os momentos de dipolo elétrico das moléculas da água são medidos frequentemente em debyes (D), onde . Por exemplo, o momento de dipolo de uma molécula do cloreto de hidrogênio gasoso é de . Determine o torque máximo que uma molécula dessas pode sofrer em presença de um campo elétrico com intensidade de .

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que você precisa resolver! O enunciado fala sobre momentos de dipolo elétrico de moléculas, medidos em debyes (D). A gente vai trabalhar com física, mais especificamente com eletrostática. Para resolver isso, vamos precisar saber como calcular o torque que um dipolo experimenta em um campo elétrico. Vamos nessa!

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é um dipolo elétrico. Uma molécula com dipolo elétrico tem duas cargas opostas separadas por uma distância. O momento de dipolo ( ) é dado pelo produto da carga ( ) pela distância ( ) entre as cargas:
No nosso caso, o momento de dipolo é dado em debyes, onde .

Passo 3

Sabendo que o torque ( ) que um dipolo elétrico sofre em um campo elétrico ( ) é dado pela fórmula:
Aqui, é o módulo do momento de dipolo e é a intensidade do campo elétrico. O torque máximo ocorre quando o dipolo está perpendicular ao campo elétrico, então podemos calcular usando:
á

Passo 4

Vamos calcular o momento de dipolo em unidades do Sistema Internacional. Sabemos que:
Então, para a molécula de cloreto de hidrogênio:

Passo 5

Agora, vamos aplicar a fórmula do torque máximo:
á
Substituindo os valores:
á

Resposta

O torque máximo que uma molécula de cloreto de hidrogênio pode sofrer em um campo elétrico de é aproximadamente .

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