極性分子的正電荷中心與負電荷中心不相重合，形成一個偶極子(electric dipole）。度量偶極子的物理量是偶極矩，用M表示。兩個分別位于口和氏,ri2=r2—ri,帶相反電荷一g和g的點電荷形成的偶極子的偶極矩為

式中，偶極矩μ是一個由負電荷中心指向正電荷中心的矢量。值得注意的是，化學(xué)中常用一個帶正號的箭頭表示偶極矩，正號表示正電荷端，箭頭指向負電荷端，與矢量μ的方向剛好相反（圖3-4）。偶極矩的絕對值表示其大小
|μ|=qr12偶極矩的單位為Debye,簡稱D。1Debye表示兩個相距1A,分別帶1e.s.u.和一1e.s.u.的點電荷形成的偶極子的偶極矩。Debye不是一個SI單位，偶極矩的SI單位是C?m,1D=3.33564X10_30C?m。對多原子分子，如果各原子的殘余電荷為％,坐標位置矢量為ri，偶極矩的定義為

求和遍及所有原子。一個點電荷q與偶極矩4之間的相互作用勢能為

式中，θ為偶極矩矢量與偶極矩的電荷中心到點電荷之間連線的夾角；r為偶極矩的電荷中心到點電荷的距離矢量。同時，上述公式的適用條件是點電荷與偶極子中心的距離遠大于偶極子的尺寸。由此可知，點電荷與偶極矩之間的相互作用能，不僅取決于兩者之間的距離和偶極矩的大小，還與偶極矩的空間取向有關(guān)。當(dāng)對不同的空間取向取熱力學(xué)平均后得到