Поляризация молекул.

Оглавление:

Это изображение имеет пустой атрибут alt; его имя файла - image-10-1.png

Поляризация молекул

Поляризация молекул. В твердом (постоянном) диполе центр тяжести положительного заряда (ядра) не совпадает с центром тяжести отрицательного заряда(электронной оболочки).Если эти центры тяжести находятся в одной точке, то молекулы неполярны. Однако есть случаи приобретения свойств диполей. Например, в электрическом поле, создаваемом конденсатором, положительный заряд (ядро) движется в сторону отрицательно заряженной пластины, а отрицательный заряд движется в противоположном направлении. Таким образом, центр тяжести положительных и отрицательных зарядов смещается, и возникает индуцированный диполь.

Описанное явление называется поляризацией. Явления поляризации молекул в электрическом поле связано со следующими процессами: 1) образование индуцированных диполей электронным смещением-электронная поляризация Rel; 2)смещение или вращение полярных групп атомов и атомов в молекуле-атомная поляризация крыс; 3) Если молекулы в электрическом поле являются диполями, то они устанавливаются в положение, соответствующее минимальной энергии системно-ориентированной поляризации P0p. Общая поляризация-это сумма 3 величин. Р = ^ Эл» Б ^ на » бл)п (1-9） Существует связь между поляризацией P и диэлектрической проницаемостью e.

В общем случае поляризуемость направления главной оси молекулы не одинакова. Людмила Фирмаль

Как известно, величина е равна отношению емкости с того же конденсатора к емкости с конденсатора, которая находится между определенными веществами, если между пластинами существует глубокий вакуум. 1 АЛ Р =#,0• Chmol см(1-10） «Г^Р」 Где M-молекулярная масса. p-это плотность. Если дипольный момент Р образуется в силовом поле (сила Р) в молекуле, то существует следующая зависимость: е =(1-11） Где а-поляризуемость молекулы и равна величине дипольного момента, возбуждаемого в молекуле электрическим полем на единицу силы. Поляризуемость имеет размерность объема (см *или А3). Путем измерения поляризуемости a получается среднее арифметическое значение. ля= Внутри таблицы.

На рис. 1-13 показана поляризуемость оси ccg на примере некоторых типов анизотропных молекул. Таблица 1-13 Поляризуемость а-1024 см3 в направлении главной оси молекулы(6） Поляризуемость крупных сложных молекул можно рассматривать как результат поляризуемости отдельных связей этих молекул. Поляризуемость связи обычно очень различна в направлении ± / / вдоль связи и перпендикулярно к ней. Значения поляризуемости некоторых связей приведены в таблице. 1-14. Таблица У4 Продольное и вертикальное сцепление а-1024 см3 поляризуемость Направления к ним[16 | В простейшем случае поляризуемость молекулы можно вычислить непосредственно из поляризуемости связи. Например, для линейной молекулы ацетилена： (C = C)+ 2•(C-H）=（3.54 + 2.0.79）■10 24 = 5.12■10-24 см. На самом деле поляризуемость молекул ацетилена также составляет 5,12•10-24 см*.

Связь между поляризацией P, диэлектрической проницаемостью e и поляризуемостью a может быть представлена уравнениями Клаузиуса и мосотта. е и Аль 4 / , м + т-м = тылов (м2） Где D ^ o-число Авогадро. Поляризуемость молекулы состоит из нескольких величин. А = » Е-1 4<* в + < * ОП(из） АЭЛ-электронная поляризуемость. ААТ-это атомная поляризуемость. АОП-направленная поляризуемость. Отсюда： 4 4 4 I-nA ^ oSCl 4-nA ^ 0aor(M4） Расчет поляризуемости а, необходимый для многих технических расчетов, приводит к определению члена уравнения(1-14). Азимутальная поляризация прибора равна следующей： (Мегабайт） (И5） 4 и 2 Por = d-ll’o Где k-постоянная Больцмана. Т-это абсолют temperature. So … __ J2 в°°р с Электронная поляризуемость примерно равна мощности 2 о / 3 радиуса молекулы.

Из этого следует простой метод оценки размера неполярных молекул. Людмила Фирмаль

Для некоторых неполярных молекул (aat = 0; aOp = 0) получаем следующее: р = 4 ЛГ ««* л = 4 ял,°Т = ЛГ°1 м =(1 ′ 18） 4 О3 ^ Где * 2m = y-объем молекулы. Собственный объем молекул в Ун-1 моль. Поскольку константа b в уравнении ван-дер-Ваальса (состояние реального газа) равна 1 × 4 кратному внутреннему объему молекул, содержащихся в моле, возможна приближенная (AEM = 0; aor> 0) поляризуемость a™молекул, не являющихся твердыми диполями. 。Следовательно, поляризация И скорость поляризации 3-й. ~~ 16yalg0 (1-20） / > =±(1-19） Как показано ниже (см. главу II), приблизительное количество b является аддитивным и может быть легко вычислено путем суммирования долей атомов, составляющих молекулу.

Точнее, значение ael определяется из соотношения между диэлектрической проницаемостью e и оптическим показателем преломления Poo и экстраполируется на бесконечно долгое время Волны Фу ’. е = » я(1-21） Молярная рефракция равна следующей： (Хм, формулировки Лоренца и Лоренца） (1-22） _ Н1>’если> 4 + 2 п Если рассматривать зависимости (1-9) и (N2), то для неполярных молекул, если Rath = POP = 0, то: Р = п> л = Ка> 0-23） Величина P&m составляет в среднем 3-5% (в исключительных случаях〜до 15%) от величины Rel, обычно это мера m.

Смотрите также:

Решение задач по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны: