ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теоретическая часть Дипольный момент и поляризуемость из "Практикум по физической химии Изд 4" При математической обработке экспериментальных данных в физической химии широко используются графические методы расчетов. С их помощью можно решать разнообразные задачи. Важное место среди них занимает проверка применимости уравнений и вычисление констант, входящих в эти уравнения. Наиболее простой и распространенный способ решения этой задачи состоит в преобразовании уравнения к линейному виду с последующей проверкой соблюдения линейной зависимости. [c.26] Если точки, нанесенные на график в координатах 1/А) — Яс будут располагаться вблизи прямой линии (рис. 5), то можно сделать заключение, что уравнение (24) оправдывается и изучаемый электролит диссоциирует по вышеприведенной схеме. Постоянные уравнения (24) Яд и Лдисс легко вычислить, определив отрезок а, отсекаемый продолжением прямой на оси ординат, и тангенс угла наклона прямой к оси абсцисс tg а = . [c.27] При нахождении углового коэффициента Ь следует всегда пользоваться формулой (29), причем, естественно, значения хну необходимо выражать в единицах размерностей исследуемых физико-химических величин. [c.28] Проводя преобразование к линейному виду, следует иметь в виду, что оно уместно лишь в том случае, когда уравнение содержит не более двух констант. В общем случае константы уравнений могут быть найдены аналитическим методом. Например, подставим в выражение (24) сначала экспериментальные значения кх, с , затем Л а, С2-Подучим систему из двух уравнений, решив которую, вычислим постоянные А о и Я дисс- Если формула содержит 3 константы, составляют и решают систему из трех уравнений, беря три пары значений функции и аргумента, и т. д. Такой метод расчета менее удобен, чем графический. Экспериментальные данные всегда имеют ббльшую или меньшую погрешность, поэтому и значения констант, вычисленные аналитическим методом, будут содержать некоторую ошибку. Применение графических методов позволяет значительно уменьшить эту ошибку, так как проводя прямую между экспериментальными точками и беря значения координат точек, расположенных на этой прямой, мы производим операцию сглаживания погрешностей. В связи этим ясно, что в графических расчетах большое значение имеет -Зпиение правильно провести соответствующую прямую или кривую. Чем больше экспериментальных данных имеется в нашем распоряжении, тем точнее это можно сделать. Для проведения прямой линии с целью нахождения физико-химических констант необходимо иметь не менее 4—5 точек, для проведения кривой число точек должно быть не менее 6—7. [c.28] При построении графиков и выполнении расчетов экспериментальные точки, для которых величина отклонения от среднего арифметического превышает ts (а), должны быть отброшены как следствие грубых промахов в измерении потому, что, согласно данным математической статистики, вероятность таких случайных отклонений чрезвычайно мала. [c.28] Суммы в выражениях (30) вычисляются по всем значениям г от 1 до п. Расчеты удобно проводить, занося промежуточные результаты в таблицу. [c.29] Если постоянные линейного уравнения а ж Ъ требуется определить с высокой точностью, исследователь вынужден обрабатывать по методу наименьших квадратов большое количество результатов измерений. Это занимает много времени. Вычислительная работа в данном случае значительно облегчается применением цифровых вычислительных машин. [c.29] Эта прямая проходит близко к истинной, но полностью с нею никогда не совпадает. Последнее обстоятельство объясняет несовпадение постоянных уравнений (31) и (32). [c.30] Принято считать это заключение достоверным, если сравнение произведено с граничными значениями относящимися к вероятности 99%. Последние приведены в табл. 4. [c.31] Зайдель А. Н. Элементарные оценки опшбок измерений. Л., Наука , 1968. 97 с. [c.32] Строение молекул определяет химические свойства веществ и их реакционную способность, а также силы межмолекулярного взаимодействия, от которых зависит ряд физических свойств веществ. [c.33] Для определения строения молекул важно знать их основные электрические и оптические характеристики — дипольный момент ц и поляризуемость а. [c.33] Дипольный момент — векторная величина. Направление момента избирается от отрицательного к положительному полюсу. Однако в химической литературе традиционно принимается противоположное направление. [c.33] У двухатомных молекул, построенных из одинаковых атомов, и у многоатомных молекул, обладающих высокой симметрией, центры тяжести разноименных электрических зарядов совпадают I = 0). Такие молекулы не обладают постоянным дипольным моментом (ц = 0) и называются неполярными. [c.33] Электронная поляризуемость зависит от смещения электронов, атомной — от смещения атомных ядер и атомных групп. Чем более удалены внешние электроны молекулы (атома) от ядер, тем выше электронная поляризуемость. Смещение атомных ядер, тяжелых по сравнению с электронами, невелико, и аах составляет 5—10% от а,д. Поэтому приближенно ад = аэ . [c.34] Ориентационная поляризуемость обычно на порядок выше, чем ад. Из уравнения (4) следует, что аор уменьшается с ростом Т, так как тепловое движение препятствует ориентации молекул. [c.34] Вернуться к основной статье