Il momento dipolare misura la polarità di un legame chimico. Viene indicato con μ e vale:

Il momento dipolare si rappresenta con un vettore (dato che è una grandezza vettoriale) “particolare”, nel senso che si rappresenta con una freccia parallela all’asse di legame, che va dall’atomo meno elettronegativo verso quello più elettronegativo.
Si mette una specie di segno + per indicare che il vettore è nella direzione contraria a quella convenzionale.
Per esempio nella molecola biatomica dell'acido cloridrico HCl il momento dipolare a causa della polarità del legame covalente si misura un momento dipolare pari a 1,13 D.
Altre molecole biatomiche che dimostrano un momento dipolare sono le seguenti:

molecola biatomica	formula chimica	momento dipolare in Debye
acido bromidrico	HBr	μ = 0,80 D
acido cloridrico	HCl	μ = 1.08÷1,13 D
acido fluoridrico	HF	μ = 1,91 D
acido iodidrico	HI	μ = 0,42 D
ossido di carbonio	CO	μ = 0,12 D
cloruro di sodio o sale comune	NaCl	μ = 9,00 D

In una molecola con due o più legami il momento dipolare totale può essere approssimato alla somma vettoriale dei momenti dipolari di ciascun legame (in questa prima approssimazione non si tiene conto dei doppietti liberi). Nella figura viene rappresentato in rosso il vettore risultante.
Qui ovviamente entra in gioco anche la geometria molecolare. Ad esempio sia la formaldeide HCHO che l’anidride carbonica CO₂ contengono un gruppo carbonilico C=O: se si misura sperimentalmente il momento dipolare di entrambe le molecole si vede che la prima è altamente polare mentre la seconda non lo è.
Questo si verifica grazie al fatto che la CO₂ è una molecola lineare e quindi ciascun dipolo annulla l’altro.
Per comprendere bene l’importanza della simmetria, si possono considerare dei composti che derivano formalmente dal metano, dove però si vanno a sostituire gli atomi di idrogeno con atomi di cloro.

molecola	formula chimica	momento dipolare in Debye
metano	CH4	μ = 0,0 D
clorometano o cloruro di metile	CH3Cl	μ = 1,87 D
diclorometano o cloruro di metilene	CH2Cl2	μ = 1,54 D
triclorometano o cloroformio	CHCl3	μ = 1,02 D
tetraclorometano o tetracloruro di carbonio	CCl4	μ = 0,0 D

altre molecole binarie	formula chimica	momento dipolare in Debye
acqua	H2O	μ = 1,85 D
ammoniaca	NH3	μ = 1,47 D
fosfina	PH3	μ = 0,58 D
arsina	AsH3	μ = 0,20 D
perossido di idrogeno o acqua ossigenata	H2O2	μ ≈ 2,1 D
acido solfidrico solfuro di idrogeno	H2S	μ = 1,02 D
calicene o ciclopentadienuro di ciclopropile	C5H4=C3H2	μ = 5,6 D

Seguono i valori di altre semplici molecole ternarie comuni in chimica organica.

altre molecole ternarie	formula chimica	momento dipolare in Debye
acido cianidrico o cianuro di idrogeno	CHN o HCN	μcalc = 2,66 D e μsper = 2,76 D
formaldeide	CH2O o HCHO	μ = 2,20 D
acido formico	CH2O2 o HCOOH	μ = 1,41 D
acido formico deuterato	CHDO2 o HCOOD	μ= 1,39 D
fluorometano	CH3F	μ = 1,81 D
alcool metilico	CH4O o CH3OH	μ = 1,70 D
acido acetico	C2H4O2 o CH3COOH	μ = 1,70 D
molecole con triplo legame	formula chimica	momento dipolare in Debye
acetilene o etino	C2H2 o HC≡CH	μ = 0,0 D
propino o metilacetilene	C3H4 o CH3C≡CH	μ = 0,75 D
butino o etilacetilene	C4H6 o C2H5C≡CH	μ = 0,81 D
t-butilacetilene o 3,3-dimetilbutino	C6H10 o C4H9C≡CH	μ = 0,66 D
fenilacetilene	C8H6 o C6H5C≡CH	μ = 0,72 D
p-etiniltoluene	C9H8 o HC≡CC6H4CH3	μ = 1,02 D
cloroacetilene	C2HCl o ClC≡CH	μ = 0,44 D
fluoroacetilene	C2HF o FC≡CH	μ = 0,75 D
propinale o aldeide propinica	C3H2O o HC≡CCHO	μ = 2,46 D
metossiacetilene	C3H4O o CH3OC≡CH	μ = 1,93 D

Importante e conoscere il momento dipolare (sia come valore che come direzione) sui derivati del benzene, poiché i vari sostituenti ne determinano poi la reattività verso la sostituzione elettrofila: se la direzione del momento dipolare è verso l'anello aromatico il sostituente è attivante, se la direzione è verso i o i sostituenti l'effetto è disattivante.

derivato del benzene	formula chimica	momento dipolare in Debye	direzione
benzene o benzoloo	C6H6	μ = 0,0 D
toluene	C6H5CH3	μ = 0,40 D	verso l'anello
fenilacetilene	C6H5C≡CH	μ = 0,72 D	verso il sostituente
anisolo o metossibenzene	C6H5OCH3	μ = 1,20 D	verso l'anello
fenolo o idrossibenzene	C6H5OH	μ = 1,22÷1,45 D	verso l'anello
anilina o amminobenzene	C6H5NH2	μ = 1,52 D	verso l'anello
clorobenzene	C6H5Cl	μ = 1,56 D	verso il sostituente
benzoato di metile	C6H5COOCH3	μ = 1,91 D	verso il sostituente
benzonitrile cianobenzene	C6H5CN	μ = 3,90÷4,05 D	verso il sostituente
nitrobenzene	C6H5NO2	μ = 3,97 D	verso il sostituente
acido p-idrossibenzoico	C6H4(OH)COOH	μ = 1,73 D	somma di vettori verso il carbossile
2-metil-4,6-dinitrofenolo	C6H2(OH)(NO2)2CH3	μ = 3,58 D	somma di vettori
o-amminofenolo	C6H4(OH)NH2	μ = 4,01 D	somma di vettori verso l'idrossile
pentaclorofenolo	C6Cl5OH	μ = 5,36 D	somma di vettori verso l'idrossile
o-nitrofenolo	C6H4(OH)NO2	μ = 5,58 D	somma di vettori
acido 3-idrossi-4-metossibenzoico	C6H3(OH)(OCH3)COOH	μ = 9,79 D	somma di vettori verso il carbossile

E infine una tabella con i momenti dipolari dei più comuni solventi usati in chimica organica:

solvente in ordine di momento dipolare	formula chimica	momento dipolare in Debye
cicloesano	C6H12	μ = 0,0 D
ciclopentano	C5H10	μ = 0,0 D
eptano	C7H16	μ = 0,0 D
isoottano	C8H18	μ = 0,0 D
pentano	C5H12	μ = 0,0 D
p-xilene	C6H4(CH3)2	μ = 0,0 D
esano	C6H14	μ = 0,08 D
toluene	C7H8 o C6H5CH3	μ = 0,31÷0.37 D
m-xilene	C6H4(CH3)2	μ = 0,33÷0,37 D
1,4-diossano	C4H8O2 o (C2H4O)2	μ = 0,45 D
o-xilene	C6H4(CH3)2	μ = 0,45÷0,64 D
tiofene	C4H4S	μ = 0,51 D
etilbenzene	C6H5C2H5	μ = 0,64 D
furano	C4H4O	μ = 0,70 D
etere	C4H10O	μ = 1,15 D
metil-terbutiletere	CH3OC4H9	μ = 1,32 D
clorobenzene	C6H5Cl	μ = 1,54 D
anilina	C6H5NH2	μ = 1,55 D
pirrolidina	C4H8NH	μ = 1,58 D
alcool etilico o etanolo	C2H5OH	μ = 1,66 D
alcool isopropilico	C3H7OH	μ = 1,66÷1,69 D
1,2-dimetossietano o glyme	(CH3O)2C2H4	μ = 1,71 D
n-butanolo	C4H9OH	μ = 1,75 D
tetraidrofurano	C4H8O	μ = 1,73÷1,75 D
isobutanolo	C4H9OH	μ = 1,79 D
dicloroetano	C2H4Cl2	μ = 1,73 D
pirrolo	C4H4NH	μ = 1,81 D
acetato di n-butile	C2H3COOC4H9	μ = 1,84 D
acetato di etile	C2H3COOC2H5	μ = 1,88 D
1-clorobutano	C4H9Cl	μ = 1,90 D
tetraidrotiofene	C4H8S	μ = 1,90 D
2-metossietanolo	CH3OC2H4OH	μ = 2,04 D
o-diclorobenzene	C6H4Cl2	μ = 2,14 D
piridina	C5H5N	μ = 2,37 D
acetone	(CH3)2CO	μ = 2,69 D
2-pentanone o metil-n-propilchetone	CH3COC3H7	μ = 2,70 D
2-butanone o metiletilchetone	CH3COC2H5	μ = 2,76 D
metanolo o alcool metilico	CH3OH	μ = 2,87 D ?
propanolo o alcool n-propilico	C3H7OH	μ = 3,09 D ?
acetonitrile	C2H3N o CH3CN	μ = 3,44 D
nitrometano	CH3NO2	μ = 3,67 D
dimetilacetammine	CH3CON(CH3)2	μ = 3,72 D
DMF o N,N-dimetilformammide	HCON(CH3)2	μ = 3,86 D
N-metil-2-pirrolidone	C4H6(O)N(CH3)	μ = 4,09 D
DMSO o dimetilsolfossido	C2H6OS o (CH3)2SO	μ = 4,1 D
nitrobenzene	C6H5NO2	μ = 3,95÷4,28 D
propilene carbonato	C3H6CO3	μ = 4,94 D
p-nitroanilina	C6H6N2O2	μ = 6,10 D

Bibliografia