Дипольные моменты электрический, метод определения

III. Методы определения электрических дипольных моментов [c.269]

Описанный метод определения дипольных моментов применим только к газам, так как при выводе уравнения Дебая предполагается, что в отсутствие электрического поля молекулы ориентированы хаотично. [c.327]

Удельные сопротивления полимеров и их электрическая прочность (сопротивление пробою) еще недостаточно изучены связь их с другими физическими и химическими свойствами полимеров, а также с особенностями их внутреннего строения еще недостаточно выяснена. Наоборот, по диэлектрической проницаемости и диэлектрическим потерям полимеров имеется теоретический и экспериментальный материал, который дает возможность уже в настоящее время изучать связь этих свойств с другими свойствами полимеров. Измерение диэлектрической проницаемости является основным методом определения дипольного момента молекул и изучения их полярной структуры (см. 23). В связи с этим из пяти названных выше технических характеристик диэлектрических свойств остановимся на первых двух. [c.594]

Оптические методы нашли широкое применение в решении задач химического строения и физических свойств молекул различных классов. Важно отметить, что для определения главных значений тензора электронной поляризуемости используются данные нескольких методов, например данные по молекулярной рефракции, степени деполяризации релеевского рассеяния, двулучепреломления (электрического эффекта Керра) и электрических дипольных моментов. Такая интеграция методов требует более строгого подхода в интерпретации определяемых физических величин. Особенно этот вопрос остро стоит в связи с использованием теории взаимодействия излучения с изолированными молекулами. Учет влияния молекул жидкой среды требует дальнейшей разработки теории. [c.262]

Иногда для определения величины дипольного момента применяют метод молекулярного пучка , основанный на отклонении молекулярного пучка в неоднородном электрическом поле. По этому вопросу см. книгу Фрэзера [97]. [c.413]

Прежде чем рассмотреть электрический резонансный метод, остановимся очень кратко на определении дипольного момента методом молекулярного пучка. [c.65]

Эта формула дает лучшую сходимость с опытом, чем формула Борна. Метод Ван-Аркеля и де-Бура отличается от борновского тем, что в нем процесс гидратации разделяется на два этапа. Энергия образования первого гидратного слоя вычисляется на основе взаимодействия между газообразным ионом и полярными молекулами воды, т. е. взаимодействия, происходящего вне сферы жидкой фазы. Такой способ расчета позволяет учесть свойства отдельных молекул воды (их дипольные моменты, поляризуемость и т. п.). Поэтому при рассмотрении процесса образования первого гидратного слоя, где эти свойства особенно важны, появляется возможность отказаться от представления о воде лишь как о среде с определенной диэлектрической пропицаемостью. Поскольку на второй стадии цикла в воду вносится ион, уже частично гидратированный, с радиусом, зиачителглю большим, чем радиус исходного иона, то одна и та же ошибка в его определении здесь будет иметь меньи ее значение. Возмуихения, вызванные введением такого гидратированного иоиа в воду, будут меньшими, и представление о воде как о непрерывной среде с определенной диэлектрической проницаемостью, а следовательно, и применение формулы (2.14) оказываются более оправданными, чем в методе Борна. Молекулу воды Ван-Аркель и де-Бур представляют себе в виде с([)еры с радиусом 0,125 нм и электрическим моментом диполя, равкым 6,17-10 ° Кл.м (1,85 0). [c.59]

Различный характер распределения электрического заряда в молекулах позволяет разделить их на два основных класса — полярные и неполярные. К полярным молекулам относятся молекулы, обладающие важной электрической характеристикой— дипольным моментом. В 1912 г. П. Дебай впервые ввел представление о диполь-ном моменте как о величине, определяющей разделение положительных и отрицательных зарядов в молекуле. Им создана теория поляризации диэлектриков в электрическом поле и разработаны экспериментальные методы измерения дипольных моментов молекул в газовой фазе и в растворе. До сих пор эти методы являются основными для определения дипольных моментов. Однако методы Дебая имеют некоторые ограничения, так как не позволяют изучать труднолетучие соединения, например соли и оксиды металлов, или неустойчивые соединения. [c.58]

Электрический дипольный момент молекулы является важной характеристикой химического соединения, поскольку дает представление о распределении зарядов и электронной плотности в молекуле, т. е. о полярности самой молекулы и ее химических связей. На основе экспериментальных значений дипольных моментов молекул и принципа векторной аддитивности дипольных моментов связей возможно определение симметрии и некоторых структурных параметров молекул, например валентных углов. Методы изучения дипольных моментов сыграли значительную роль в развитии учения о внутреннем вращении, поворотной изомерии и конформациях молекул. [c.81]

Знак электрических дипольных моментов. Экспериментальные методы измерения дипольных моментов молекул указывают только их величину, но не направление однако на основании всего сказанного выше легко предложить метод определения взаимного направления дипольных моментов, произведенных двумя заместителями, введенными в параположение бензола. Если результирующий момент равен сумме моментов связей, то направление последних относительно бензольного кольца противоположно, а если он равен их разности, то одинаково [c.120]

Книга содержит подробную классификацию растворителей эмпирические и теоретические уравнения, выражающие температурную зависимость плотности, показателя преломления поверхностного натяжения, вязкости и теплоты испарения, й также данные по критическим температурам и критическим давлениям, температурам замерзания, электрическим и оптическим свойствам таблицы физических констант и отдельные таблицы температур кипения и замерзания, диэлектрических постоянных и дипольных моментов для 254 растворителей. Кроме того, в книге приведены критерии чистоты, методы сушки и способы определения влажности растворителей и собраны наиболее надежные из описанных в литературе методов очистки растворителей книга снабжена обширной библиографией, состоящей из ссылок более чем на 2000 книг и журнальных статей. [c.4]

Когда проводят количественные измерения в физике, то регистрируют факты, подобные показаниям самописца или щелчкам счетчика Гейгера. Это и есть наблюдения. Термин наблюдаемые в квантовой механике означает не только то, что действительно можно видеть, а обозначает любую величину, которая в принципе может быть измерена. Существует важное различие между волновой функцией, вид которой зависит от выбора координат (переменных), описывающих систему, и которая сама не является наблюдаемой, и, например, дипольным моментом, принимающим значение, не зависящее от того, какой метод используют для его расчета или измерения. Поэтому дипольный момент называют наблюдаемой, хотя в действительности для его определения экспериментально можно измерять электрическую емкость. [c.67]

Методы определения размеров и пространственной структуры молекул. . 416 Электрический дипольный момент и [c.390]

Определение ц возможно по МВ-спектрам (см. ФХ 2.2.5.S), а также по ориентации дипольных молекул в неоднородном электрическом поле (метод молекулярных пучков). У многоатомных молекул с известными углами между связями ц приближенно разлагается с помощью векторов на отдельные моменты связей или моменты групп для определенных атомных группировок. Измерение ц служит вспомогательным средством структурных исследований (например, при различении щс- н гранс-форм). Значения дипольных моментов молекулы ц имеют порядок 10" единиц СГСЭ (или [c.418]

Указанный метод определения дипольных моментов применим только для газов, так как при выводе уравнения Дебая предполагается, что в отсутствие электрического поля молекулы ориентированы хаотично. В растворе ясе под действием межмолекуляр- [c.293]

Другим методом исследования колебаний молекул является комбинационное рассеяние света. При падении монохроматического света на образец исследуемого соединения большая часть излучения рассеивается без изменения длины волны. Однако небольшая доля рассеивается в виде света с несколько большей или несколько меньшей частотой и при прохождении через спектрограф появляется в виде сравнительно слабых полос по обе стороны от возбуждающей линии. Разницы частот соответствуют частотам определенных колебаний молекулы. Существенно то, что колебание активно в комбинационном рассеянии, если оно вызывает изменение электрической поляризуемости — величины, приблизительно пропорциональной объему молекулы. При симметричном колебании молекулы СО, такое изменение происходит, и поэтому такое колебание проявляется в спектре комбинационного рассеяния. Обычно колебания, неактивные в инфракрасном поглощении, активны в комбинационном рассеянии, и обратно. Аналогично двухатомные молекулы с одинаковыми ядрами, например молекулы кислорода или азота, не поглощают в инфракрасной области, так как их единственное колебание не создает у них дипольного момента, но это колебание приводит к появлению линии в спектре комбинационного рассеяния. Такие молекулы дают также вращательные линии комбинационного рассеяния (см. стр. 329). [c.332]

Практически определение дипольного момента основано на нахождении ориентационного эффекта (за исключением метода молекулярного пучка) полярных молекул в приложенном электрическом поле. Рассчитанные величины дипольных моментов могут считаться достоверными только в том случае, если исключено меж-молекулярное взаимодействие и молекула свободно может ориентироваться в действующем поле. С этой точки зрения наиболее достоверные данные по дипольным моментам можно получить, проведя исследования в газообразной фазе при очень низких давлениях, когда расстояния между молекулами настолько значительны, что электростатическое взаимодействие между ними почти отсутствует. [c.42]

Наиболее достоверная величина постоянного электрического дипольного момента ц = 1,84 ( 0,02) 10 эл. ед. см [233]. При ( - определении более точных его значений (1,834- 10 эл. ед. с.м) [241, 314] был использован метод Дебая, в котором диэлектрическая константа пара находится как функция температуры. Измерения с помощью эффекта Штарка дают сходные величины. При определении величины дипольного момента условно вводится направление от отрицательного конца молекулы к положительному и не учитывается, что отрицательным концом молекулы воды является атом кислорода с его неподелениыми парами электронов. [c.17]

Эти недостатки метода молекулярного пучка устраняются при использовании электрического резонансного метода определения дипольного момента, принцип которого поясняется на рис. 15. [c.65]

Экспериментальное определение величин дипольных моментов молекул в возбужденных состояниях не может быть основано на обычных методах измерения молекулярной поляризации (гл. II) вследствие весьма малого времени жизни этих состояний и, следовательно, ничтожных концентраций возбужденных молекул при обычных условиях возбуждения. Методы определения величин основаны на изучении оптических свойств молекул, помещенных в различные условия электрического взаимодействия со средой (растворители) илн с внешним электрическим полем, и связаны с исследованием одного из следующих явлений 1) сдвигов полос в спектрах поглощения и люминесценции в различных растворителях и при различных температурах 2) люминесценции и поглощения растворов в сильных электрических полях (поляризация люминесценции и электрический дихроизм) 3) спектров поглощения соединений в парообразном состоянии в электрическом поле (эффект Штарка). [c.232]

Методы исследования растворов в сильном электрическом поле позволяют более точно оценить дипольные моменты, но они весьма сложны по технике эксперимента и обработке экспериментальных данных. Предпочтение следует отдать методу электрического дихроизма, который обладает большой универсальностью и значительной точностью. Наименее универсален метод Штарка, однако он является единственным методом определения р.е молекул в [c.238]

В начале шестидесятых годов О. Р. Лайд, определяя дапольный момент с помощью эффекта Штарка, нашел, что его величина для изобутана равна 0,132 В /88/, а для н-пропана - 0,0830/89/. Следует отметить, что определение электрического дипольного момента по Штарк-эффекту дает возможность измерять значения дипольного момента порядка 0,1-0,21) с высокой точностью (до 0,2%). Важно, что дпя метода Штарка несущественно даже значительное загрязнение газов, так как дпя измерения выбираются лишь те линии поглощения, которые принадлежат исследуемой молекуле /90/. Стало ясно, что молекулы алканов обладают постоянным электрическим дЬпольным мо-мштом. Постоянный дипольный момент молекул алканов существует благодаря неполной взаимной компенсации дипольных моментов отдельных С-С-и С-Н-связей /87/. [c.142]

Непосредственный метод экспериментального определения ориентации переходных моментов состоит в применении поляризованного света для определения поглощения, причем исследуемое вещество находится в кристаллическом состоянии. Поглощение происходит только в том случае, когда электрический вектор света совпадает с направлением дипольного момента молекулы (или, согласно классической теории, с направлением электронного осциллятора) (кристаллический дихроизм). [c.567]

Для определения дипольных моментов молекул может быть использован метод отклонения молекулярных пучков в электрическом поле, Молекута, движущаяся вдоль направления оси ОХ (рис. 15) в неоднородном электрическом поле Ео, которое, как и [c.65]

В конце XIX в. возникли магнето-химические методы, а изучение электрической природы органических соединений стало немыслимым без способов определения дипольных моментов, история которых начинается в первой четверти XX в, [c.195]

Микроволновые спектры. Исследования дипольных моментов (электрических моментов), а также магнитных моментов можно проводить посредством измерений высокочастотных электромагнитных колебаний. Высокочастотные колебания в области 10 —10 герц (длина волны от 3 сж до 3 мм) можно также с успехом использовать для определения моментов инерции, межъядерных расстояний и других факторов, обусловливающих структуру молекул. В то время как в инфракрасной области вращательные спектры в общем налагаются на линии колебательных спектров и чистые вращательные спектры в инфракрасной области можно получить только для молекул с особенно малыми моментами инерции, имеется большое число молекул, дающих чистые вращательные спектры в области электрических микроволн. Это имеет место, например, для молекулы Н2О. Далее, в электрическую микроволновую область попадает также так называемый инверсионный спектр молекулы NH3 (см. стр. 572). Микроволновая абсорбционная спектрография является одним из точнейших и наиболее доступных методов для определения структур молекул газа. С ее помощью Вильсону (Wilson, 1950) удалось окончательно установить приводимую на стр. 326 структуру диборана ВгНе- [c.312]

Рассмотренная картина значительно усложняется, когда частицы способны избирательно адсорбировать ионы какого-нибудь определенного вида, иными словами, когда проявляется действие адсорбционного потенциала. Кроме того, на межфазной границе обычно существует скачок потенциала. А. Н. Фрумкин показал, что на межфазной границе аэрозолей воды или снега благодаря большому. .дипольному моменту молекул Н2О и их ориентации сушествует положительный электрический потенциал порядка 250 мВ Скачок потенциала на межфазной границе может возникать и вследствие так называемой баллоэлектрнзании — электризации частиц аэрозоля при получении его методом диспергирования. [c.346]

Существование или отсутствие электрического дипольного момента у молекулы связано с ее симметрией. Так, молекулы, обладающие центром симметрии, неполярны. К ним относятся двухатомные молекулы с одинаковыми ядрами (Hj, Oj, l и др.). Напротив, двухатомные молекулы с разными ядрами, такие, как НС1, Na l и т. п., — полярны. В настоящее время разработаны различные методы определения дипольных моментов молекул в растворах и в газообразном состоянии, в том числе прецизионные методы спектроскопии в микроволновом радиодиапазоне. Дипольные моменты различных молекул имеют порядок от ОД до 10 Д. [c.72]

Наконец, существует непосредственный метод определения дипольного момента — метод молекулярного пучка. При этом создают пучок молекул исследуемого вещества в пустоте. Молекулы движутся прямолинейно и, ударяясь в стенку, конденсируются на ней, оставляя след . Если такой молекулярный пучок проходит через электрическое поле, то при отсутствии постоянных дипольных моментов никакого изменения в ширине пучка не будет при прохождении же через электрическое поле пучка дипольных молекул происходит расширение пучка, так как в нем имеются дипольные моменты с различной ориенти-роакой в пространстве, и под действием электрического поля молекулы отклоняются от своего пути в различных направлениях. Чем больше расширение пучка, которое легко измерить по его следу на стенке, тем больше дипольный момент молекулы. Основываясь на этих соображениях, при помощи довольно сложных формул удается вычислить дипольный момент по рас- ширению молекулярного пучка. [c.173]

У кетонов (а также у альдегидов), как и у нитросоединений, наблюдается ноиил ение диэлектрической поляризации, хотя и менее сильное, Таким образом, ассоциаты, если вести расчет по формуле Дебая, обладают, как и ранее допускалось, меньшим дипольным моментом, чем отдельные молекулы. Точного сравнения диэлектрических и криоскопиче-ских (или эбулиоскопнческих) измерений здесь не проводилось. Насколько до сих пор известно, для кетонов в отличие от нитросоединенйй классические методы определения молекулярного веса не указывают на заметную ассоциацию. Вследствие этого сразу же возникают сомнения, реальна ли величина снижения дипольного момента с ростом концентрации, получаемая при расчете по формуле Дебая, и можно ли это объяснить квадрупольной ассоциацией. При расчете дипольного момента по Онза-геру действительно не получается заметной концентрационной зависимости моментов. В этом случае получается только плоский минимум для средних концентраций, что до сих пор не поддается истолкованию (курсив мой. — М. Ш.). Таким образом, снижение поляризации с ростом концентрации не может быть просто объяснено квадрупольной ассоциацией, как это делалось раньше, когда величину этого снижения связывали со степенью ассоциации различных кетонов . Однако далее Хюккель предполагает, что ассоциация в ацетоне и других кетонах все же существует, и в конце концов заключает Пока для кетонов достаточно признания слабой электрической ассоциации диполей для того, чтобы объяснить данные всех наблюдений . [c.129]

Шагом вперед в этом направлении было применение двух электрических методов изучения хемосорбции фотоэлектрического (Лейпунский [16] и Зурман с сотрудниками [17]) и метода контактных потенциалов (Босворс и Ридил [18]). Оба эти метода связывают адсорбцию с изменением работы выхода электрона (на что указывал еще Лэнгмюр), позволяя найти значение дипольного момента адсорбированной, т. е. уже измененной, молекулы и ее ориентацию по отношению к поверхности. В 40-х годах были разработаны методы, основанные на измерениях электропроводности (или сопротивления) катализаторов-адсорбентов (Вент[19], Туиг[20], Грей[21]). Эти методы позволяли до некоторой степени решать задачи, связанные с механизмом хемосорбции одного или нескольких реагентов и с характером образующейся связи А—К. Большое значение в этом направлении имели работы Зурмана и сотрудников [22], развившего методы различных определений электронного взаимодействия А—К- По изменениям работы выхода электронов, квантового выхода фотоэлектронов и по изменениям сопротивления металлических катализаторов, вызванным адсорбцией различных молекул, Зурман сделал ряд заключений о направлении электронных переходов при адсорбции и о характере связей А—К. [c.267]

ПОСТОЯННЫЙ дипольный момент в основном состоянии и интенсивную полосу поглощения в ближней ультрафиолетовой области спектра химические вещества именно такого типа были выбраны потому, что для них влияние электрического поля на полосу поглощения велико, и поэтому экспериментально с ними легче иметь дело. Правда, недавние эксперименты сделали возможным изучение молекул с дипольными моментами порядка 2 дебаев в основном состоянии, и вероятно даже, что окажется возможным проводить измерения для молекул с еще меньшими дипольными моментами. Когда это станет возможным, предлагаемый здесь метод окажется весьма полезным при определении дипольных моментов состояний и моментов перехода. Кроме того, этот метод можно использовать для нахождения поляризуемостей в возбужденных состояниях [8, 9, 28], а также зависимостей моментов переходов от поля. Очень важно, что с помощью предлагаемого метода оказывается возможным получение данных для возбужденных состояний, поскольку до сих пор число методов, которые позволяют получать такого рода информацию, весьма ограничено. Получаемые с помощью предлагаемого здесь метода данные [c.291]

Известен ряд экспериментальных методов определения дипольных моментов веществ в газообразной и жидкой фазах измерение полной молярной поляризации во внешнем электрическом поле измерение молярной поляризации при разных температурах (для газов) метод молекулярного пучка метод инфракрасной спекгро-с коп и и и др. [c.121]

Структура В2О3 дважды исследовалась методом отклонения молекулярного пучка в неоднородном электрическом поле. В более ран-вей работе эта структура была определена, как неполярная, но затем, более тщательное определение [262] позволило обнаружить незначительный дипольный момент, ориентированный перпендику--лярно к оси симметрии молекулы. Образование отрицательных ионов ВО и ВО в изомолекулярных обменных реакциях с ионами С1" изучали Сривастава и др. [263] сродство молекул ВО и ВО2 к электрону составляет 3,12 0,1 и 3,57 0,13 эВ. Горохов [29] дает для сродства ВО2 к электрону 3,3 0,5 эВ. Для ВО2 2 8 = —322 8 кДж/моль [263]. [c.92]

Электрические силы, обусловленные поляризуемостью и дипольным моментом, определяют энергию когезии, поэтому можно ожидать наличия определенной корреляции между диэлектрической проницаемостью и параметром растворимости. Дарби с сотр. [11] предложили метод сопоставления этих величин для органических соединений. [c.215]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология