Диполь-диполь поляризация

I. Вычислите электрический момент диполя молекул вещества А на основании данных о поляризации при бесконечном разведении в неполярном растворителе при нескольких температурах [М.]. Рассчитайте молярную рефракцию по известной плотности и показателю преломления при одной температуре и определите приближенно электрический момент диполя по поляризации при бесконечном разведении и молярной рефракции при одной температуре. [c.153]

В случае полярных молекул, обладающих постоянным диполем, воздействие электрического поля проявляется несколько иначе, чем в случае неполярных. Беспорядочно расположенные в его отсутствие А, рис. 111-48) полярные молекулы под действием поля поворачиваются к нему противоположно заряженными концами своих диполей, т. е. определенным образом ориентируются по отношению к полю ( , рис. П1-48). Одновременно имеет место большая или меньшая деформация молекул, вследствие чего диполи их увеличиваются. Таким образом, поляризация полярной молекулы, т. е. общий результат воздействия на нее электрического поля, складывается из двух эффектов — ориентации молекулы и ее де-формации [c.102]

Растворитель — диэлектрик ослабляет этот процесс тем сильнее, чем больше его диэлектрическая проницаемость ер. Если молекулы растворителя поляризуются сильнее, чем растворенные ионы, то, очевидно, деформация ионных полей ведет к притяжению их к молекулам растворителя и, следовательно, к отталкиванию друг от друга. При достаточно высоких концентрациях отталкивание может преобладать над притяжением за счет кулонов-ских сил и коэффициент активности становится больше единицы, что и наблюдается в растворах с большими значениями Вр (например, в водных). Поляризация диполей растворителя ионами приводит, с одной стороны, к их ориентации вокруг ионов, что способствует уменьшению ер, а с другой стороны, ориентированные диполи растворителя сгущаются вокруг иона, образуя его сольватную оболочку, что связано с локальными повышениями давления (явление электрострикции), способствующего росту Вр. Однако это повышение суммарно значительно меньше изменения ер в сторону понижения за счет ориентационной поляризации, поэтому в конечном итоге при повышении концентрации раствора 400 [c.400]

Кроме того, имеет место еще один эффект С/д п — изменение энергии ири взаимодействии между молекулами воды слоя сольватного комплекса и окружающей водой. Это — сложный эффект, состоящий из трех слагаемых электростатического взаимодействия диполей, взаимной поляризации диполей и дисперсионного взаимодействия между ними. Приближенно он определяется выражением [c.177]

Электронная и атомная поляризуемости не зависят от температуры, ориентационная поляризуемость обратно пропорциональна температуре и пропорциональна квадрату электрического момента диполя. Поляризация диэлектрика, по Дебаю, описывается уравнением [c.84]

Строение молекул изучают физическим и химическим методами. Из физических свойств наибольшее значение имеют погло-ш,ение и отражение различных излучений (рентгеновские, электронные, нейтронные лучи), спектры поглощения и испускания широкого диапазона частот, магнитные и электрические взаимодействия (магнитная восприимчивость и проницаемость, электрические моменты диполей и поляризация), механические, тепловые, электрические и др. Для заключения о строении вещества сопоставляют информацию, полученную разными методами. Рассмотрим некоторые физические методы исследования. [c.63]

По мере увеличения силы поля все возрастающее значение начинает приобретать деформируемость молекулы. Возникающий при деформации индуцированный диполь, складываясь с постоянным, может создать столь значительный результирующий диполь, что менее полярная первоначально, но легче деформируемая молекула станет в результате более полярной и будет притянута сильнее. При достаточно сильных полях и легкой деформируемости то же самое может произойти и с неполярными молекулами, поляризация которых сводится только к деформации. [c.102]

Искажение электронного облака под действием окружающих заряженных ионов или диполей называют поляризацией. Если сравнить ионы с одинаковым зарядом и числом валентных электронов, то оказывается, что ионы большего размера поляризуются легче, чем ионы меньшего размера. Это объясняется тем, что в малых ионах поведение электронов в большей степени определяется взаимодействием с положительно заряженным ядром. [c.88]

Характер температурной зависимости свидетельствует о преобладании в исследованных веществах диполь-релаксационной поляризации, характерной для молекул с постоянным дипольным моментом. Наличие восходящих участков на кривых диэлектрической проницаемости объясняется присутствием в гудроне и битуме ассоциатов, поэтому при нагревании происходит высвобождение полярных групп. До температуры примерно 80 °С в гудроне и 120 °С в битуме увеличение поляризации преобладает над дезориентирующим влиянием теплового движения частиц (молекул). При более высоких температурах наблюдается периодическое экстремальное изменение измеряемых величин, что отражает критические фазовые переходы в среде гудрона и битума (образование новых фаз). [c.753]

Рассмотрим N таких же, как и в разделе 5.2.1, точечных диполей, расположенных в точках г, (i=l,..., ЛО- Когда начальная волна взаимодействует с этой системой, взаимное рассеяние дипольных волн изменяет общее распространение волны. Каждый рассеиватель дает вклад пропорционально своему индуцированному дипольному моменту р . Вводится плотность индуцированных диполей или поляризация Р(г), определяемая как [c.156]

В жестких (постоянных) диполях центр тяжести положительных зарядов (ядер) не совпадает с центром тяжести отрицательных зарядов (электронных оболочек). Если эти центры тяжести находятся в одной точке, то молекула неполярна. Однако может случиться, что она приобретает свойства диполя нз пример, в электрическом поле, создаваемом конденсатором, положительные заряды (ядра) могут сместиться в сторону пластины, заряженной отрицательно, а отрицательные заряды — в противоположном направлении. Таким образом, центры тяжести положительных и отрицательных зарядов будут раздвинуты и возникнет индуцированный диполь. Описанное явление носит название поляризации. [c.35]

Поскольку при поляризации ДС частица приобретает наведенный диполь-ный момент, диэлектрическая проницаемость суспензии должна отличаться от диэлектрической проницаемости дисперсионной среды не только за счет тривиального эффекта, связанного с различием диэлектрических проницаемостей частицы и среды. Из-за проводимости дисперсионной среды рассмотрение этой проблемы применительно к случаю статического поля лишено смысла. Если частота переменного поля не слишком велика, так что за период успевает устанавливаться локальное равновесие между данным участком ДС и прилежащим объемом электролита, механизм поляризации в переменном поле такой н е, как и в статическом, что позволило автору совместно с Шиловым [13] обобщить теорию поляризации тонкого ДС на случай переменного поля умеренной частоты. Поляризация частицы оказывается связанной с перепадом концентрации вдоль внешней границы ДС, который периодически изменяется во времени с некоторым отставанием от приложенного поля. Мерой этого отставания по фазе является безразмерный параметр г а, где Гц = )/2/>/со — эффективное смещение фронта диффузии за период. Это отставание по фазе математически выражается в том, что поляризуемость, т. е. отношение ди-нольного момента к внешнему полю = бф/ в, представляется комплексной величиной Еа (а -Ь га ), если временную зависимость переменного поля описывать, как обычно, экспонентой комплексного аргумента [c.105]

Начиная с работы [126], предпринимаются попытки учесть и влияние индуцированных диполей (поляризация молекул описывается с помощью так называемой оболочечной модели). Для реализации таких вычислений метод Эвальда, предложенный для расчета взаимодействий в системе диполей, распространен на мультиполи высшего порядка [127, 128], что позволяет учесть взаимодействие статических мультипольных моментов с диполями, индуцированными при колебаниях молекул. [c.165]

Дрейф электрических зарядов соответственно направлению электрического поля проявляется как проводимость, а локальные смещения зарядов и повороты диполей — как поляризация. Во всех случаях заряды и диполи частично передают накопленную в электрическом поле энергию молекулам жидкости, расходуя ее на диэлектрические потери. [c.531]

Эта величина не меньше энергии, рассчитанной для диполь-диполь-ного взаимодействия . Индуцированный дииоль около 1 дебая. Хотя взаимодействия ион — молекула могут и не отличаться ио величине от ион-дипольного взаимодействия, но они гораздо сильнее уменьшаются с увеличением расстояния между ионом и молекулой, а потому не могут рассматриваться как силы, действующие на большом расстоянии. Важно также отметить, что поляризация всегда вносит некоторый вклад в общее взаимодействие между частицами. Взаимодействие между ближайшими частицами только за счет эффекта поляризации может составлять несколько килокалорий. [c.446]

Взаимодействие диполь — диполь (Р"). В энергию поляризации кристалла должно быть включено также взаимодействие второго порядка — член, учитывающий взаимодействие диполей, наведенных зарядами окружающих молекул. [c.684]

Название диполь обычно обозначает систему электрических зарядов, которые распределены так, что центры тяжести положительных и отрицательных зарядов системь не совпадают. Если диполь образуется под влиянием внешних сил, то говорят об индуцированном диполе. Процесс образования диполя называется поляризацией. Единичный атом под влиянием поляризации может также превратиться в диполь (см. стр. 71). [c.32]

Тепловая поляризация (ионная или дипольная) происходит вследствие движения слабо связанных ионов внутри диэлектрика в направлении внешнего поля или ориентации постоянных диполей в электрич. поле. Этот вид поляризации имеет релаксационный характер, т. к. устанавливается в процессе теплового движения частиц диэлектрика за счет энергии теплового движения. Тепловая дипольная поляризация характерна для полярных полимеров, молекулы к-рых содержат группы атомов с постоянным (перманентным) дипольным моментом. Скорость установления диполь-иой поляризации в полимерах определяется временем релаксации т, к-рое в среднем требуется диполю для поворота под действием внешнего поля. Значение т зависит от строения полимера и темп-ры (см- Диэлектрические свойства). [c.368]

Для неполярных материалов е не зависит от частоты (2,0 < е < 2,5). Для полярных материалов е берется при достаточно высоких значениях частот, когда диполь-ная поляризация становится несущественной. [c.125]

Поляризация молекул. В жестком (устойчивом) диполе центр тяжести положительных зарядов расположен на некотором расстоянии от центра тяжести отрицательных зарядов. В неполярной молекуле центры тяжести совпадают. Однако в электрическом поле (например, между заряженными пластянами конденсатора) такая молекула приобретает свойства диполя вследствие того, что центр тяжести ее положительных зарядов (ядер) смещается в сторону отрицательно заряженной пластины, а центр тяжести отрицательных зарядов (электронных оболочек) —в сторону положительно заряженной пластины. Таким образом, центры тяжести положительных и отрицательных зарядов будут раздвинуты и возникнет индуцированный диполь. Описанное явление называется поляризацией. [c.68]

Несмотря на поляризацию, любой элемент объема капельки, содержащий достаточно большое число молекул, остается нейтральным, что обусловлено взаимной компенсацией противоположных по знаку зарядов диполей, расположенных один возле другого. Иначе обстоит дело в тонких слоях у поверхности капельки. Эта часть поверхности, в которую входят силовые линии внеишего поля, имеет избыток отрицательных зарядов - отрицательно заряженных концов молекул - диполей. У противоположной поверхности, из которой выходят силовые линии, возникает избыточный положительный заряд. Эти поляризационные заряды, связанные с поверхностью капельки, только в незначительной степени нейтрализуются противоположными зарядами молекул внешней, нефтяной среды, примыкающих к цоверхности капельки, так как их дипольный момент ничтожен по сравнению с дипольным моментом молекул воды. [c.48]

Диссоциация ковалентных полярных молекул, например НО, в водном полярном растворителе сопровождается диполь-диполь-ным взаимодействием, поляризацией и деформацией связей, доиор-но-акцепториым взаимодействием. В итоге происходит гетеролити-ческий разрыв связей (Н С1- .-Н + +С1 ) и образование гидратированных ионов (H -mH O и О- /гН О). [c.208]

Теория светорассеяния была развита лордом Рэлеем для сферических, не поглощающих свет, не проводящих частиц. При прохождении световой волны переменное во времени электромагнитное поле вызывает их поляризацию. Возникающие диполи с переменными электромагнитными моментами являются источниками излучения света. В однородной среде свет, излучаемый всеми диполями, вследствие интерференции распространяется только в первоначальном направлении, согласно принципу Гюйгенса. Если же в среде имеются неоднородности с другим показателем преломления, например, коллоидные частицы или системы с флуктуациями плотности (обусловленные ассоциатами молекул или отдельными макромолекулами), дипольные моменты приобретают в этих узлах иную величину и испускают неском-пенсированное излучение в форме рассеянного света. Момент диполя зависит от частоты, иначе говоря от длины волны X. Таким образом, интенсивность светорассеяния I должна быть функцией показателей преломления дисперсной фазы 1 и дисперсионной среды о, длины волны X, объема частицы V, поскольку поляризация—объемное свойство, а также от частичной V или весовой Сй = vУii. концентрации и, наконец, от интенсивности падающего света Я [c.38]

Использование многоимпульсных последовательностей, вращения под магическим углом (54°44 ), кросс-поляризации дает возможность получать спектры высокого разрешения для веществ в кристаллическом состоянии, даже в случае слабочувствительных ядер С С, Г ). Это становится реальным вследствие устранения диполь-диполь ых взаимодействий, усреднения по времени анизотропных характеристик твердого образца, а также за счет теплового контакта спинов ядер, например С—Н, N—Н, 51—Н и др. [c.733]

Деформационная поляризация устанавливается достаточно быстро (Ю" " —с), ориентация же диполей в электрическом поле происходит не мгновенно, а в течение определенною времени вследствие цепного строения макромолекул н сильногс внутри- и межмолекулярного взаимодействия, Это явление получило название диэлектрической релаксации, а время, в течение которого поляризация диэлектрика уменьшается в е раз называется временем диэлектрической релаксации тд. В жидко [c.372]

Высокая напряженность электростатического поля вблизи иона (10 В/см) определяет сильную поляризацию дипольных молекул (увеличивающую ион-дипольное взаимодействие) и образование наведенного диполя в неполярных частицах. Например, известны комплексы того же Н" с одной, двумя, тремя и более молекулами Н,. Комплексы образуют и незаряженные, полярные частицы за счет сил диполь-диполь-ного взаимодействия. Максимальная энергия взаимодействия двух диполей, если они расположены на одной прямой, а разноименные заряды обращены друг к другу, приближенно определяется выражением где ЦдЦв— величины дипольных моментов, г — расстояние между молекулами. Подставляя среднее значение х 1 Дебай и г = 1 нм, получим =10 кДж моль , превышающую энергию теплового движения молекул 1,5 КТ = 3,8 кДж моль при 300 К. (Приведенное простое выражение для энергии диполь-дипольного взаимодействия справедливо, если расстояние между полярными молекулами заметно больше их радиусов.) [c.25]

Жидкий низкомолекулярный диэлектрик, помещенный между двумя электродами, к которым приложена электродвижущая сила, ведет себя как обычный конденсатор. Под влиянием зарядов на электродах происходит поляризация диэлектрика (см. рис. 137), состоящая в том, что внутренние заряды молекул раздвигаются и в диэлектрике индуцируются электрические диполи. У полярного диэлектрика, имеющего постоянные диполи, возникает дополнительная поляризация, обусловленная ориентацией их по направлению электрического поля. При изменении направления тока заряды на электродах приобретают противоположный знак и соответственно этому изменяется направление поляризации, т. е. направление смещения электронов атомнь х ядер, а также ориентация постоянных диполей. При переменном токе это изменение будет происходить многократно в зависимости от частоты тока. Чем выше поляризуемость молекулы, т. е чем менее прочно связаны ее электроны с ядрами и чем больше величина постоянных диполей, тем сильнее будет поляризоваться диэлектрик под влиянием внешнего поля. [c.560]

Не для всех полярных аморфных полимеров характерна как дипольно-сегментальная, так и дипольно-групповая поляризация. Дипольио-сегмептальная поляризация пе наблюдается у полимеров с очень жесткими макромолекулами, например у по-липиромеллитимида [67]. [c.86]

Электростатическое взаимодействие Оно включает взаимодействие электрически заряженных атомов (ионов), постоянных диполей (постоянная поляризация полярных молекул), индуцированных диполей (поляризуемость, способность к дополнительной поляризации под действием электрического поля, в том числе и внешнего) Для полярных молекул наиболее важным является взаимодействие постоянных диполей, так называемое ориентационное взаимодействие (эффект Кезома) [c.63]

Силы Ван-дер-Ваальса — относительно слабые, они действуют между насыщенными молекулами и отдельными атомами, не имеющими свободных валентных связей, не являющимися жесткими диполями и не содержащими перманентных диполей. Они действуют между атомами инертных газов Не, Ке, Аг, Хе, Кг, молекулами трудно сжимаемых газов На, Оа, СО и СН и между всеш неполярными органическими молекулами в жидкостях и твердых телах. Харкинс предложил приводимое ниже объяснение природы сил Ван-дер-Ваальса, позволяющее понимать их характер. На относительно больших расстояниях для больших промежутков времени молекулы взаимодействуют друг с другом так, как если бы они были симметричны, но мгновенно и на меньших расстояниях взаимодействовали как диполи за счет перманентно возникаюш 1х недостатков симметрии в электронной системе. Такой атомный диполь индуцирует поляризацию в смежном атоме. Таким образом, силы Ван-дер-Ваальса можно считать в значительной мере высокочастотными. Степень поляризации зависит от устойчивости дипольного момента первого атома, поляризируемости второго, обратно пропорциональна кубу расстояния и углу между дипольной осью и линией между атомами. Индуцированный диполь действует на первоначальный диполь, и общий эффект будет силой притяжения, которая изменяется в зависимости от поляризуемости второго атома, квадрата дипольного момента первого атома и седьмой степени расстояния. Эти соотношения могут быть выражены следующим образом [c.90]

Льюис [24] высказал мысль, что, несмотря на наличие у многих молекул постоянного электрического диполя, поляризация может быть вызвана соседними молекулами, а также и на соседних молекулах благодаря электростатиче ской индукции. Полярная группа может индуцировать диполь у валентной связи в направлении, требуемом для химической активации, и этим увеличивать реакционную способность этой связи. Томсон [41] считал возможным промотирование реакций между молекулами п)лгем создания условий, необходимых для молекулярной ионизации. Он отметил, что диссоциация молекулы на ионы основана на усилении ее дипольного момента, и это происходит в случае близости или уже ионизированных молекул или молекул, имеющих большие дипольные моменты. [c.560]

В принципе необходимо учесть три слагаемых, составляющих С электростатическое взаимодействие диполь — диполь, взап1мная поляризация этих диполей, дисперсионное взаимодействие между ними. [c.96]

Из поропшов исследуемых материалов прессовали таблетки диаметром 10 мм и высотой 10 мм. Их клали под пресс и при 110 °С, постепенно увеличивая давление до величин порядка 10 Па в течение 3 ч, раздавливали до толщины около 1 мм. Затем полученные образцы промывали в проводящем растворителе, чтобы исключить свободные заряды, и измеряли плотность зарядов, обусловленную только поляризацией полярных диполей. Диполи ориентируются перпендикулярно плоскости ориентации молекул. Таким образом, деформация, вызванная приложением механических сил и сопровождающаяся ориентацией полимерных молекул, приводит к формированию механоэлектретов . Максимальная плотность зарядов, измеренная в этих опытах с = 40 мкКл/м2. На одной и той же стороне поверхности образца по соседству обнаруживались зоны с положительным и отрицательным зарядом (рис. И). [c.37]

Ориентационная поляризация зависит от температуры, так как усиливающееся при повышении температуры броуновское движение препятствует ориентации диполей. Электронную поляризацию можно определить, исоользуя переменные поля вы- [c.49]

Если бы в ходе вычислений мы приняли другой тип ориентации диполей, то и значение для й получилось бы иным. Тем не менее представляется несомнеп-ным, что для всех газов, у которых а/г так же мало, как у аргона, доля энергии связи, обязанная силам поляризации между адсорбированными слоями, очень мала. Для молекул с большей поляризуемостью положение может быть более благоприятным. Де-Бур [ ] выбрал для своих опытов иод именно вследствие ехо большой поляризуемости. Однако даже в этом случае а/г равно только 0,1, так что представляется маловероятным, чтобы энергия поляризации составляла заметную долю общей энергии связи даже для второго слоя. [c.205]

J), определяемый равенством Т> = е/ , где е — диэлектрич. проницаемость, а Е — напряженность электрич. поля, наз. электрич. смещением. Можно показать, что D = Fi + АяР, где Р — поляризация Д. Когда под действием электрич. поля смещаются заряды внутри атома или молекулы, то атомы и молекулы превращаются в диполи. Диполи обладают дипольным моментом, к-рый равен произведению с г, гдо е — заряд, г — расстояние между зарядами (или центрами зарядов). Ь сли заряды связаны упругими силами, противоде)1ствующими смещению, то дипольный момент пропорционален полю т = аИ, где а носит название поляризуемости атома или молекулы. Многие Д., однако, состоят из молекул, к-рые сами являются диполями и без наложения электрич. поля. В этом случае поле ориентирует молекулярные диполи, в результате чего электрич. момент объема Д. становится отличным от нуля. [c.592]