Определение дипольного момента в разбавленных растворах (метод Дебая). Щербаченко Л.А - 10 стр.

UptoLike

10
мала по сравнению с
g
α
и
g
α
(
0,15
a
э
αα
). Поэтому
a
α
можно пренебречь и
считать, что поляризуемость дипольной молекулы
α
состоит из двух
частей:
э a
αα
+
. Или с учетом (5) получаем
2
/3
э
ααµ=+ . Тогда
уравнение Клаузиуса-Мосотти для полярных газов можно записать в виде
2
14
233
э
N
KT
εµ
πα
ε

=+

+

.
Уравнение Клаузиуса-Мосотти с учетом молекулярной поляризации
дипольного газа имеет вид
2
14
233
Aэ
M
N
KT
εµ
πα
ερ

=+

+

,
где
M
- молекулярный вес газа;
ρ
- плотность;
a
N
- число Авогадро.
Уравнения Клаузиуса-Мосотти для смеси газов
Для смеси газов уравнение Клаузиуса-Мосотти можно записать в
виде
2
14
233
i
iэi
N
KT
µ
ε
πα
ε

=+

+

, (10)
где
i
N
- концентрация молекул i-го вида в единице объема;
i
α
-
электронная поляризуемость молекул i-го типа;
i
µ
- дипольный момент i-
го типа.
Определение дипольного момента в разбавленных растворах
(Метод Дебая)
При определении дипольного момента полярных жидкостей широко
применяется метод разбавленных растворов.
Если полярная жидкость растворена в неполярной, то при малой
концентрации молекулы растворенной жидкости находятся на больших
расстояниях друг от друга. Чем меньше концентрация, тем больше
расстояние между молекулами растворенной полярной жидкости и меньше
силы взаимодействия между полярными молекулами. Тогда выражение
(10) можно упростить, считая, что раствор состоит молекул растворителя с
концентрацией в единице объема
1
N
и из растворенных дипольных
молекул с концентрацией
2
N
, т.е.
2
112
144
2333
i
эi
NN
KT
µε
παπα
ε

=++

+

, (11)
где
ε
- диэлектрическая проницаемость раствора;
1
α
- электронная
поляризуемость молекул растворителя;
2
α
- электронная поляризуемость
молекул растворенного вещества;
µ
- дипольный момент полярного
молекулы;
T
- абсолютная температура;
K
- постоянная Больцмана.
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
            мала по сравнению с α g и α g ( α a ≈ 0,15α э ). Поэтому α a можно пренебречь и
            считать, что поляризуемость дипольной молекулы α состоит из двух
            частей: α э + α a . Или с учетом (5) получаем α = α э + µ 2 / 3KT . Тогда
            уравнение Клаузиуса-Мосотти для полярных газов можно записать в виде
             ε −1 4          µ2   
                 = π N αэ +       .
             ε +2 3         3KT   
                 Уравнение Клаузиуса-Мосотти с учетом молекулярной поляризации
            дипольного               газа              имеет               вид
             ε −1 M 4            µ2    
                   = π N A αэ +        ,
             ε +2 ρ 3           3KT    
            где M - молекулярный вес газа; ρ - плотность; N a - число Авогадро.

                          Уравнения Клаузиуса-Мосотти для смеси газов

                   Для смеси газов уравнение Клаузиуса-Мосотти можно записать в
            виде
             ε −1 4                 µi2 
                 = π ∑ N i  α эi +      ,            (10)
            ε +2 3                 3KT 
            где Ni - концентрация молекул i-го вида в единице объема; α i        -
            электронная поляризуемость молекул i-го типа; µi - дипольный момент i-
            го типа.
                 Определение дипольного момента в разбавленных растворах
                                       (Метод Дебая)

                  При определении дипольного момента полярных жидкостей широко
            применяется метод разбавленных растворов.
                  Если полярная жидкость растворена в неполярной, то при малой
            концентрации молекулы растворенной жидкости находятся на больших
            расстояниях друг от друга. Чем меньше концентрация, тем больше
            расстояние между молекулами растворенной полярной жидкости и меньше
            силы взаимодействия между полярными молекулами. Тогда выражение
            (10) можно упростить, считая, что раствор состоит молекул растворителя с
            концентрацией в единице объема N1 и из растворенных дипольных
            молекул с концентрацией N 2 , т.е.
                   ε −1 4        4              µ2   
                       = π N1α1 + π N 2  α эi + i    ,                 (11)
                   ε +2 3        3             3KT   
            где ε - диэлектрическая проницаемость раствора; α1 - электронная
            поляризуемость молекул растворителя; α 2 - электронная поляризуемость
            молекул растворенного вещества; µ - дипольный момент полярного
            молекулы; T - абсолютная температура; K - постоянная Больцмана.



                                                                                        10
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com