Диэлектрическая постоянная и электрический дипольный момент

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]

Рассмотрим сначала диэлектрическую проницаемость разреженного газа, состоящего из молекул, у которых отсутствует постоянный электрический дипольный момент. Предположим, что молекулы удалены достаточно далеко друг от друга, так что они дают независимые вклады в поляризацию, и что электрическое поле Е индуцирует в каждой молекуле электрический дипольный момент аЕ, где а — электронная поляризуемость молекулы (разд. 11.4). Число молей в единице объема газа равно плотности р, деленной на молекулярный вес М, а число молекул в единице объема равно предыдущему отношению, умноженному на число Авогадро N. Следовательно, поляризация газа (индуцированный диполь- [c.807]

Поляризация среды электрическим полем электромагнитной волны зависит от частоты. Так, диэлектрическая проницаемость воды равна 80 при очень низких частотах или в статическом поле (частота равна нулю) и уменьшается до 1,78 при частотах, отвечающих видимому свету. Причина этих различий заключается в том, что в статическом электрическом поле или в поле электромагнитной волны очень низкой частоты молекулы воды, имеющие постоянный электрический дипольный момент, способны ориентироваться по полю, что вызывает существенное увеличение поляризации жидкости. В электрическом поле высокой частоты [c.808]

Диэлектрическая постоянная и дипольный момент. Трифторид бора электрически нейтрален и не обладает собственным дипольным моментом. Диэлектрическая постоянная при 0° и 760 мм равна 1,119 эл. ст. ед., а поляризация равна 8,36 [69]. [c.178]

Ионная связь. Принято считать, что молекула обладает постоянным электрическим дипольным моментом в том случае, если центры положительного и отрицательного зарядов для нее не совпадают. Такая молекула стремится ориентироваться в электрическом поле. Величина такого разделения зарядов количественно оценивается дипольным моментом (стр. 531). Наличие диэлектрической постоянной у газообразного хлористого калия свидетельствует о том, что молекула в газовой фазе представляет собой диполь с положительным зарядом у атома калия и с отри- [c.515]

Пусть т—наведенный электрический дипольный момент одной молекулы, который связан с диэлектрической восприимчивостью и диэлектрической постоянной 0=1- - 4-лх уравнением [c.119]

Переменное поле напряжений (не кубической симметрии) дает для любого параметра, характеризующего механическое затухание, зависимость от температуры и частоты дебаевского типа (XV. 1), характерного для случая диэлектрических потерь. Так как даже кубический кристалл, как упругая среда, не изотропен (три упругих постоянных), то можно получить дополнительную информацию, варьируя ориентацию кристалла, скажем в направлениях <100> и <111>. Кроме того, механические не-упругие потери будут наблюдаться и в том случае, если дефект не имеет электрического дипольного момента, представляя собой, например, два ассоциированных примесных иона. [c.255]

Значение электрического дипольного момента позволяем подчеркнуть разницу между резонансом и таутомерией. Если бы газ закиси азота был смесью таутомеров молекул А и В, то его диэлектрическая постоянная была бы очень велика, так как молекулы обоих типов имели бы большие дн-польные моменты и вносили бы большую долю в диэлектрическую постоянную газа. Но частота резонанса меаду структурами А Ti В очень велика, порядка обычных частот электронных переходов, и ядра не успевают ориентироваться 130 [c.130]

Ненормально высокие значения диэлектрических постоянных, наблюдающиеся у некоторых жидкостей, как, например, у воды и аммиака, были приписаны Латимером и Родебушем бесконечной полимеризации за счет образования двойных связей. Это объяснение было поддержано также другими исследователями На рис. 50 сопоставлены значения диэлектрических постоянных жидких веществ, измеренных при 20° С, со значениями электрических дипольных моментов молекул этих веществ в газообразном состоянии или в растворах в неполярных растворителях. Как видно, большинство точек лежит близко к приведенной на рисунке простой кри- [c.286]

Определить электрический дипольный момент молекулы в растворе по диэлектрической постоянной и показателю преломления. [c.100]

Основные характеристики электрических свойств молекул, т. е. их поляризуемость и дипольный момент, определяются на основе измерения диэлектрической проницаемости, которую называют также диэлектрической постоянной Измерение показателя преломления вещества позволяет определять мольную рефракцию исследуемою вещества и делать на основе этой величины выводы о возможном строении молекул. [c.50]

Отсутствие корреляции между этими величинами в случаях, когда взаимодействие реагентов с растворителем имеет в основном электростатическую природу, означает, что свободная энергия сольватации (величина, определяющая значение коэффициентов активности в уравнении Бренстеда — Бьеррума) и диэлектрическая постоянная являются независимыми функциями параметров, характеризующих электрические свойства молекул растворителя (дипольный момент, поляризуемость). [c.131]

Основные характеристики электрических свойств молекул — поляризуемость и дипольный момент — определяются на основе измерения диэлектрической постоянной. [c.534]

Чем сильнее поляризованность вещества при заданном значении напряженности электрического поля, тем выше его диэлектрическая постоянная. Связь между величиной диэлектрической постоянной и величинами поляризуемости частиц вещества и их дипольным моментом дается уравнением Клаузиуса — Мосотти [c.95]

Дипольный момент обычно определяют экспериментально, измеряя связанную с ним диэлектрическую постоянную е вещества при различных температурах. Если вещество поместить в электрическое поле, создаваемое конденсатором, то емкость последнего возрастает в е раз, т. е. е = с/со (где Со и с — емкость конденсатора в вакууме и в среде вещества). Конденсатор в среде вещества имеет больший запас энергии, чем в вакууме. Это обусловлено тем, что под действием поля происходит ориентация диполей. [c.38]

Особое место в характеристике растворителей занимает диэлектрическая проницаемость. Преимущества последней по сравнению с другими критериями связаны с простотой электростатических моделей сольватации, и поэтому диэлектрическая проницаемость стала полезной мерой полярности растворителей. В этой связи важно четко представлять себе, что именно отражает макроскопическая диэлектрическая проницаемость растворителя (называемая также относительной диэлектрической проницаемостью Ег = е/ео, где ео — диэлектрическая проницаемость вакуума, т. е. постоянная величина). Диэлектрическую проницаемость определяют, помещая растворитель между двумя заряженными пластинами конденсатора. В присутствии растворителя напряженность электрического поля между пластинами Е снижается по сравнению с напряженностью Ео, измеренной в вакууме, и отношение Ей Е представляет собой диэлектрическую проницаемость растворителя. Если молекулы растворителя не обладают собственным постоянным дипольным моментом, то под влиянием внешнего поля внутримолекулярные заряды разделяются, индуцируя диполь. В электрическом поле молекулы с постоянным или индуцированным диполем ориентируются определенным образом это явление называют поляризацией. Чем выше степень поляризации, тем сильнее падение напряженности электрического поля. Следовательно, диэлектрическая проницаемость непосредственно связана со способностью растворителя к разделению зарядов и ориентации собственных диполей. Диэлектрическая проницаемость органических растворителей изменяется приблизительно от 2 (в случае, например, углеводородов) до примерно 180 (например, у вторичных амидов) (см. приложение, табл. А.1). Растворители с высокой диэлектрической проницаемостью способны к диссоциации (см. разд. 2.6), и поэтому их называют полярными — в отличие от неполярных (илп аполярных) растворителей с невысокой диэлектрической проницаемостью. Диэлектрическая проницае- [c.99]

В таблицах гл. HI приведены следующие электрические свойства удельная электропроводность х, диэлектрическая постоянная е и дипольный момент /л. [c.44]

Таким образом диэлектрическая постоянная показывает, во сколько раз сила взаимодействия и, следовательно, напряжение поля в данной среде меньше, чем в пустоте. Очевидно, измерение этой величины для диэлектриков легко осуществимо. С другой стороны, ослабление электрического поля в диэлектрике обусловлено возникновением наведенных дипольных моментов в молекулах диэлектрика и, следовательно, непосредственно связано с поляризуемостью молекул и молекулярной поляризацией Р . [c.171]

Иначе обстоит дело, если поляризующее поле существует вне рассматривае.мой молекулы и независимо от нее. Индуцируемый в этом случае момент наводится только временно и исчезает при устранении внещнего воздействия. В отличие от вышеописанной статической поляризации в этом случае можно говорить о динамической поляризации. Динамическую часть общей поляризации можно определить экспериментально. Если внести вещество в однородное электрическое поле, то, с одной стороны, постоянные диполи ориентируются параллельно линиям поля (ориентационная поляризация) и, с другой стороны, благодаря сдвигу электронов относительно ядер атомов (электронная поляризация) и сдвигу ядер относительно друг друга (атомная поляризация) возникает индуцированный дипольный момент (поляризация смещения). Таким образом, общая поляризация, которой соответствует измеряемая диэлектрическая проницаемость, включает следующие составные части [c.49]

Практически электрические моменты диполей определяют, пользуясь зависимостью между диэлектрической постоянной данного вещества и температурой. Величина дипольного момента выражается в единицах Дебая , обозначаемых буквой О. Один дебай равен 10" электростатических единиц (табл. 1). [c.34]

Гексафторид урана в газообразном состоянии парамагнитен. Как показывают точные измерения диэлектрической проницаемости е, проделанные Магнусоном [3.189], гексафторид урана ие имеет постоянного электрического дипольного момента [c.118]

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]

Растворимость глицина НзНСНгСОО" в воде (е = 78) в 2000 раз больше, чем в этаноле (е = 24), тогда как растворимость К-формилглицина в воде лишь в два раза выше [13[. Различие в 1000 раз можно объяснить более высокой свободной энергией электрического дипольного момента глицина в среде с низкой диэлектрической постоянной. [c.232]

Физическая теория электрического дипольного момента. Органические вещества плохо проводят электричество, т.е. они являются изоляторами, илп диэлектриками. Это свойство изменяется для каждого отдельного вещества. При введении диэлектрического вещества между пластинкамп электрического конденсатора емкость последнего С возрастает по сравнению со значением Сц, измеренным в вакууме, т.е. интенсивность электрического ноля уменьшается. (Емкость электрических конденсаторов измеряют при помощи емкостного моста, питаемого током высокой частоты.) Соотношение между интенсивностью электрического поля в вакууме и интенсивностью поля Е в материальной среде вещества называется диэлектрической постоянной г. Значение таким образом определенной диэлектрической постоянной всегда больше едип1щы. Она является мерой диэлектрических свойств вещества [c.111]

Для электрических методов разрушения эмульсии характерны два случая первый — когда капли заряжены, второй — когда они электронейтральны, но приобретают дипольный момент, индуцируемый в постоянном или переменном электрическом поле. Таким образом, в эмульсиях, где частицы не заряжены, происходит коалесценция диполей. Это можно наблюдать визуально, если две капли поместить рядом друг с другом в электрическое поле с напряженностью Е канлн вскоре начнут притягиваться друг к другу. Для двух жидких сфер одинакового радиуса г с диэлектрической проницаемостью е, расстоянием между ними в масле I и диэлектрической проппцаемостью масла е силы иритяження составят [c.69]

Частицы золя могут иметь постоянный дипольный момент. При определении диэлектрической проницаемости в электрическом поле диполи ориентируются, вследствие чего увеличивается поляризация и возрастает значение е. Этот эффект обычно незначителен у типичнь х коллоидных систем, частицы которых, как правило, не имеют постоянного дипольного момента. У растворов-же высокомолекулярных соединений, молекулы которых могут обладать постоянным дипольным моментом, этот эффект может приводить к значительному увеличению диэлектрической проницаемости. [c.222]

Правильность такой интерпретащии изотерм двухмерного давления в области постоянных значений двухмерного давления была подтверждена Фрумкиным при изучении особенностей поверхностного электрического потенциала в области конденсации. Следующие упрощенные рассуждения показывают связь между скачком потенциала у поверхности и строением адсорбционного слоя. Будем рассматривать молекулы ПАВ как диполи с дипольным моментом ц, расположенные под углом х к поверхности раздела фаз, а плевку в целом — как электрический конденсатор с эквивалентной диэлектрической проницаемостью 8 (рис. И—22). Общий удельный (на единицу поверхности) дипольный момент пленки равен [c.69]

Спектроскопическое изучение трехатомных молекул столь же важно и столь же интересно, как и анализ электростатических данных, которым мы сейчас и займемся. Как и в случае двухатомных молекул, спектры поглощения и испускания доставляют сведения о межатомных расстояниях и частотах колебаний, тогда как данные о диэлектрических свойствах и рефракции являются источником знания молекулярной поляризуемости и значений дипольных моментов. Так как поляризуемость является мерой деформации электронных орбит, она представляет свойство, общее для всех электронных систем и поэтому для всех типов молекул. Данные для трехатомных молекул включены в табл. 14. Существование постоянного электрического диполя как в случае трехатомных, так и двухатомных молекул обусловлено их асимметрией. Хотя и нет необходимости в привлечении новых принципов, следует отметить важное отличие, состоящее в том, что как поляризуемость, так и постоянный дипольный момент, наблюдаемые для трехатомных молекул, являются сложными величинами. Если геометрия молекулы известна, то обычно оказывается возможным, как показал Дж. Дж. Томсон, разложить вектор общего дипольного момента на составляющие для каждой связп. Однако для определепия удельных поляризуемостей, связанных с различными осями молекулы, требуется постановка специальных опытов. Мы ограничимся здесь рассмотрением вопроса об общей поляризуемости и о постоянном динольном моменте. [c.420]

В переменном поле молекулы с постоянным дипольным моментом совершают вращательное колебание, что сопровождается потерей электрической энергии, которая превращается в тепловую. Эта информация получена в результате анализа частотно-резонан-сных спектров компонентов битумов. Частотные потери энергии в диэлектриках характеризуются величиной тангенса угла диэлектрических потерь, который равен отношению активной составляяющей тока к его реактивной составляющей. При изменении частоты поля наблюдается изменение величины диэлектрических потерь, которое становится максимальным при соблюдении условия [c.759]

В некоторых высокополярных соединениях имеются силовые поля, локализованные у различных точек поверхности. В таком случае молекула ведет себя в большей или меньшей степени как заряженное тело, обладаюш ее положительным зарядом в одной точке и отрицательным — в другой. Величины этих двух противоположных по знаку зарядов, очевидно, должны быть равны. Такая молекула в отношении ее электрических свойств подобна короткому магнитному бруску и поэтому называется диполем . Подобно магниту, она обладает моментом, который может быть измеряем по стремлению молекулы ориентироваться в электрическом тюле. Наличие и величина дипольного момента являются, таким образом, еще одним критерием для суждения о полярности вещества. Поэтолму в табл. 2, наряду с диэлектрическими постоянными, приведены значения дипольных моментов. Следует отметить, что некоторые вещества, которые обладают низкой диэлектрической постоянной (г), имеют все же дипольный молмент ([а). Характеризуя жидкость как полярную или неполярную, следует всегда проявлять осторожность, но, очевидно, наилучшим критерием должно служить соотношение между точко кипенпя и сложностью строенпя молекулы, причем последняя может оцениваться числом атомов, образующих молекулу. [c.27]

Диэлектрическая проницаемость горных пород — величина, показывающая, во сколько раз напряженность электрического поля в горной породе меньше напряженности внешнего электрического ноля, в которое помещена порода. Обусловлена поляризацией породы. Численно равна отношению емкости конденсатора, заполненного породой, к емкости пустого конденсатора. Если внешнее электр. поле переменно, между дипольным моментом единицы объема породы и напряженностью поля наблюдается сдвиг фаз, что ведет к появлению диэлектрических потерь. В этом случае Д. п. является комплексной величиной, причем диэлектр. потери пропорциональны ее мнимой части. С увеличением частоты поля Д. п. уменьшается (табл. с. 391). Давление заметно увеличивает Д. п. Наибольшее изменение Д. п. приходится иа диапазон давлений до 0,5 хбар. При всестороннем давлении до 5 кбар Д. п. увеличивается на 19—30%. Д. п. сохраняет постоянное значение в сравнительно большом интервале т-ф, резко увеличиваясь при т-ре 250—600° С, а у нек-рых пород при т-ре 300—600° С (рис.). Т-ра но влияет на зависимость Д. п. от давления, но нри высоких т-рах (более 300— 400° С) Д. п. с увеличением давления растет немного больше, чем при низких. Влажность также значительно влияет на проницаемость. Д. п. высушенных пород или пород, содержащих немного влаги, с повышением давления увеличивается, тогда как Д. п. влажных горных пород (влажность >1%) уменьшается. Лит. С к а к а в и Г. И. Физика диэлектриков (область слабых полей). М.— [c.392]

Подставляя значение (I. 48) в формулу Клаузиуса — Моссотти, получим формулу Дебая, устанавливающую зависимость диэлектрической проницаемости полярных диэлектриков не только от поляризуемости молекул, но и от величины постоянного дипольного момента и ориентации его в электрическом поле [c.21]

Измерение дипольных моментов производят путем определения диэлектрической проницаемости. При этом следует иметь в виду, что посто11Нный дипольный момент полярно построенной молекулы в электрическом поле налагается на наведенный дипольный можнт, вызываемый поляризацией, т. е. сдвигом электрических зарядов в молекуле под действием поля. Этот наведенный дипольный момент возникает также и в неполярных молекулах (т. е. в молекулах с постоянным дипольным моментом, равным нулю). Он пропорционален силе поля Цг=а- , где —наведенный дипольный момент, —сила поля. Множитель а служит мерой поляризуемости. [c.348]

Таким образом, электрическое поле в мосте расположения молекулы растворенного вещества зависит от свойств растворителя. /Келая выразить поляризацию растворителя в виде функции его объемных свойств, т. е. в виде функции диэлектрической про-ницае.мости и показателя преломления п, мы сделаем определенные приближения, которые используются так/ке в теории Онзагера, позволяющей находить постоянные дипольные моменты из измерений диэлектрической постоянной [23, 24]. Указанные приближения состоят в следующем (1) растворитель рассматривается как однородная изотропная среда (2) молекула растворенного вещества считается помещенной в полость, вырезанную в растворителе (3) нолость считается сферической радиуса а (4) дипольный момент молекулы анпроксимируется точечным диполем, помещенным в центре сферы. [c.279]

Поскольку силы Ван-дер-Ваальса существукп и при высоких температурах, введение ориентационных сил ш объяснило полностью природу межмолекулярных сил. К тому же для существо вания ориентационных сил требовалось, чтобы молекулы обладили постоянными дипольными моментами. Правда, в описываемый период предполагалось, что все молекулы обладают дипольными моментами. Это представление опиралось на исслодовании Дебая по теории диэлектрической проницаемости, согласно которой электрическое поле ориентирует молекулярные диполи. Свою теорию Дебай проверил па пяти жидкостях, которые слу чайыо оказались полярными (алкоголи), и пришел к заключению, что все молекулы поля]рпы. [c.17]

Помимо постоянной поляризации, измеряемой дипольным моментом, молекулы растворителя могут дополнительно поляризоваться под действием внешнего электрического поля. Диэлектрическая проницаемость г и ди-полъный момент д, связаны соотношением, называемым уравнением Клаузиуса— Мосотти [c.523]

В диэлектриках электроны прочно связаны с атомами и ионами, поэтому под действием электрического поля в диэлектриках не возникает электронной проводимости, а происходит лишь некоторое смещение положительных зарядов в одну сторону, а отрицательных в другую. Этот процесс называют поляризацией. Если группы атомов в решетке диэлектрика имеют постоянный дипольный момент, то под действием электрического поля может происходить их ориентация. В общем случае поляризация складывается из электронной (смещение электронов относительно ядер), ионной (сдвиг ионов разных знаков) и ориентационной (ориентация постоянных диполей, если они имеются) поляризации. Скорости установления поляризации этих трех типов сильно различаются так, ориентация постоянных диполей вносит вклад в общую поляризацию лишь на низких частотах (до 10 гер1 ), ионная поляризация — в инфракрасной области спектра электронная поляризация —в ультрафиолетовой области спектра. Диэлектрические свойства в основном являются объемными, т. е. роль дефектов в них незначительна. [c.75]