Дипольный момент уравнения Дебая

Как показал Дебай, это расхождение Р и 6/4 вызвано тем, что молекулы имеют не только индуцированный электрический момент, но и постоянный дипольный момент л, обусловленный строением самой молекулы. Молекулярная поляризация при наложении электрического поля слагается пз 2 членов помимо индукционного, наблюдается ориентационный эффект, вызванный поворотом постоянных дипольных моментов в электрическом поле. Повышение температуры нарушает ориентировку диполей п уменьшает второй член. В случае наличия постоянного дипольного момента уравнение (1У.18) переходит в уравнение Дебая [c.300]

Измерив 8 при двух температурах можио определить с помощью уравнения Ланжевена — Дебая а и Есть и другие методы экспериментального определения а. Дипольные моменты некоторых молекул приведены в табл. 1.9. [c.71]

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]

Если поляризующее поле колеблется с высокой частотой, то из-за инерции постоянных диполей они не успевают следовать за колебаниями поляризующего поля. Поэтому постоянные диполи не оказывают никакого влияния на молярную рефракцию (свет представляет собой высокочастотное электромагнитное поле). При частотах 10 Гц (длина волны 10—100 см, т. е. область дециметровых волн) возбуждается также и ориентационная поляризация . Такое возбуждение зависит от внутреннего трения среды и в твердых телах вообще не наблюдается. Дипольные моменты молекул газа можно непосредственно определить из уравнения Дебая, измерив температурную зависимость диэлектрической проницаемости. Значения и и (г нахо- [c.100]

Ориентационная поляризация Ро, отражающая стремление полярных молекул под действием внешнего электрического поля ориентироваться вдоль его направления. Ориентирующему действию электрического поля противодействует хаотическое тепловое движение молекул. Ориентационная поляризация при увеличении температуры уменьшается, так как увеличивается интенсивность хаотического теплового движения молекул. Между ориентационной поляризацией, напряженностью поля и дипольным моментом молекулы существует прямая зависимость. Взаимосвязь Яо, Т и ц, установленная Дебаем, записывается в виде уравнения [c.7]

Как показывает опыт, в электростатическом поле все молекулы по их поведению делятся на две группы. Поляризация молекул некоторых веществ (Н2О, H N, НС1 и др.), имеющих сравнительно большие е и Р, зависит от температуры, она уменьЩается с ростом температуры. Молекулы этих веществ не имеют центра симметрии зарядов и являются постоянными диполями. Для молекул с постоянным дипольным моментом поляризация Р в уравнении Дебая — линейная функция от 1/Т [c.37]

В зависимости от вида избранных функций можно, получить и разные значения дипольного момента. В качестве функций от е было взято уравнение Клаузиуса — Мосотти — Дебая, так как другие выражения не дают, по сравнению с этим, никаких преимуществ. [c.111]

Если снижение Pop с ростом температуры происходит только вследствие описываемого уравнением (1) влияния вращательного теплового движения молекул на ориентацию диполей в приложенном поле, то значения дипольных моментов, определенные обоими способами, должны совпадать. Если же при изменении температуры происходят и другие-явления, влияющие на величину поляризации (например, распад Н-комплексов), то прямая, выражающая графически зависимость Pop от Г, должна иметь больший наклон, чем диктуется теорией Дебая, и, следовательно, величины дипольных моментов, определенные данным методом, должны превышать те же величины, найденные классическим способом. [c.18]

Полная поляризация диэлектрика, имеющего постоянные дипольные моменты, складывающаяся из поляризации деформации и поляризации ориентации, согласно уравнению, выведенному Дебаем, равна [c.171]

Для определения дипольных моментов молекул используют уравнение Дебая (7) [c.41]

Каждая конформация молекулы полярного полимера в растворе должна иметь дипольный момент, выраженный в единицах Дебая и равный векторной сумме моментов дипольных групп вдоль цепи. Для среднего квадрата дипольного момента, отнесенного к мономерной единице цепи, современные теории диэлектрической поляризации конденсированной среды дают следующее уравнение [c.468]

Для диэлектриков, состояш,их из полярных молекул, Дебаем было выведено уравнение, которое учитывает постоянный дипольный момент молекулы [c.289]

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]

Классическое описание неполярных диэлектриков дается уравнением Клаузиуса — Мосотти. Растворы полярных веществ в неполярных растворителях лучше описываются измененной формулой Дебая, в которой учитывается собственный дипольный момент молекулы. Следующий важный шаг был сделан Онзагером, который учел влияние диполя на окружающую среду. Наконец, Кирквуд дал более точную теорию эффектов ориентации соседних молекул (см. табл. 2). Нетрудно разграничить область применимости этих четырех формул. Уравнения Клаузиуса — Мосотти и Дебая [c.19]

В табл. 3 приведены результаты расчета дипольных моментов ряда органических соединений по уравнениям Дебая (1.49), Онзагера (1.55) и Кирквуда (1.56) в сопоставлении с экспериментально определенными величинами. [c.28]

Из данных этой таблицы следует, что уравнение Дебая непригодно для вычисления дипольных моментов молекул полярной жидкости по величине ее диэлектрической проницаемости. Причиной, вызывающей столь значительные отклонения величин дипольных моментов, вычисленных по уравнению (1.49), от опытных данных, как это было указано выше, является допущение в теории поляризации Дебая, что внутреннее поле в полярной жидкости соответствует полю Лорентца. [c.29]

Существующие экспериментальные методы определения дипольных моментов молекул можно условно разделить на две группы. Первая группа методов основана на измерении диэлектрической проницаемости. Сюда в первую очередь относятся методы, предложенные Дебаем для определения дипольных моментов в парах и в разбавленных растворах полярных веществ в неполярных растворителях. К этой группе могут быть отнесены также методы, связанные с измерением диэлектрической проницаемости индивидуальных полярных жидкостей с последующим расчетом дипольных моментов по формулам Онзагера и другим уравнениям, рассмотренным в первой главе. [c.42]

Учитывая приближенный характер формулы Дебая, были сделаны попытки использовать молекулярную модель Онзагера и ее модификации для вычисления дипольного момента из разбавленных растворов [41]. Для практического использования уравнение (I. 60) Онзагера для растворов полярного вещества в неполярном растворителе можно представить в разных формах, например [c.56]

Дебай [67] позже заметил, что это уравнение требует коррекции для молекул, имеющих собственный дипольный момент. [c.139]

В простейших случаях, например, когда диэлектрик представляет собой чистое вещество и дипольный момент (л мал меньше 0,6 Д), можно воспользоваться уравнением Дебая при 298 К [c.213]

Единицей дипольного момента является дебай (Д) 1 Д = 3,33564X Кл-м (1-10 эл.-ст. ед.-см). Дипольный момент многоатомной молекулы приближенно равен векторной сумме дипольных моментов связей или атомных групп в молекуле с учетом валентных углов. Полярные и неполярные молекулы, попадая во внешнее статическое электрическое поле, создаваемое между заряженными обкладками конденсатора, ведут себя неодпнаково. Полярная молекула стремится ориентироваться в поле по направлению его линий так, чтобы центр тяжести положительных зарядов был направлен к отрицательному, а отрицательных — к положительному полюсу поля. Такое положение молекулы отвечает минимуму потенциальной энергии и наибольшей устойчивости. Неполярная молекула в электрическом поле не ориентируется. Под воздействием электрического поля центры тяжести зарядов молекул любого вещества смещаются друг относительно друга на некоторое расстояние. Смещение зарядов полярной молекулы несколько увеличивает постоянный дипольный момент и способствует превращению неполярной молекулы в электрический диполь с наведе[)ным (индуцированным) дипольным моментом Ципд- Принимают, что под действием не слишком больших полей индуцированный дипольный момент прямо пропорционален напряженности Е эффективного электрического поля внутри диэлектрика. Величина Е равна разности напряженности поля зарядов на обкладках конденсатора Eq и напряженности поля поверхностных зарядов индуцированных диполей , так как эти поля имеют противоположные направления. Величина р,ннд определяется уравнением [c.5]

Уравнение Дебая применяется только для газов и простых жидкостей. Уссвершенствовапная модель Кирквуда [471 дает представление о дипольной молекуле и о ближайшем к ней слое соседних молекул как о структурной единице, статистические данные о которой известны из рентгеновских исследовании. Эта модель находится в хорошем соответствии с данными эксперимента. Она основана на представлении о том, что дипольные моменты локализованы в группах молекул. Последние имеют тенденцию к потере своей способности к ориентационным перемещениям в конденсированных системах в результате ассоциации и пространственных затруднений. УргЕнение Кирквуда имеет вид [c.44]

Уравнение Клаузиуса — Мосотти не отражает зависимость мольной поляризации от температуры. И действительно, имеется много веществ, для которых такая зависимость отсутствует. Среди газов к таким веществам относятся Н , Мо, О2, все углеводороды симметричного строения метан, этилен, ацетилен, бензол и т. д. Однако имеется весьма много веществ, для которых мольная поляризация зависит от температуры. Например, для аммиака при Т = 292,2° К Р = 57,57 см 1моль при Т = 466,0° К Я = 39,59 см 1моль. Для второй категории веществ характерно именно уменьшение мольной поляризации с повышением температуры. П. Дебай связал этот факт с наличием у таких молекул дипольного момента и в отсутствие внешнего электрического поля. Происхождение такого постоянного дипольного момента объясняется природной асимметрией молекулы. При внесении вещества, состоящего из полярных молекул, в электрическое поле возникающая поляризация связана с двумя причинами [c.258]

Из теории Дебая следует, что ориентационная поляризация молекул обратно пропорциональна абсолютной температуре. Тангенс угла наклона касательных к точкам кривых на рис. 41П является функцией дипольного момента. Таким образом, дипольный момент асфальтенов в растворе бензола может изменяться в зависимости от температуры в широком интервале и даже принимать отрицательное значение. Для объяснения подобных явлений Кирквуд предложил рассматривать полярные молекулы совместно с соседними молекулами как структурно единую единицу. При этом предаю-лагается, что дипольный момент локализован в грутше молекул. Для учета числа составляющих ассоциат молекул, а также взаимного расположения диполей, Кирквуд внес некоторые изменения в уравнение Дебая [c.757]

Теория де Бура — Цвиккера подверглась суровой критике Брунауэра [18], основное возражение которого заключалось в том, что эффект поляризации недостаточно велик. Это привело к почти полному забвению поляризационной теории. Однако некоторые новые данные показывают, что в этой теории все же имеется рациональное зерно. Бьюиг и Зисман [64], в частности, показали, что адсорбция н-гексана на различных металлах приводит к значительному изменению поверхностного потенциала АУ, соответствующему довольно большому индуцированному дипольному моменту порядка 0,3 дебая (В). Согласно-расчетным данным, для индуцирования такого диполя на молекулах н-гексана на поверхности должно быть поле напряженностью около 10 В/см. Значительное изменение АУ обнаружено и при адсорбции инертных газов на металлах [65]. Так, по данным Притчарда [66], при адсорбции ксенона на меди, никеле, золоте и платине при —183°С значение АУ меняется от 0,2 до 0,8 В, причем в момент завершения образования монослоя наклон зависимости АУ от V резко уменьшается. По мнению Бенсона и Кинга [67], адсорбция инертных газов на окиси алюминия в значительной мере определяется локальными электрическими полями. Поверхность графита, по-видимому, также характеризуется сильным полем, обусловленным разделением д-электронов и положительно заряженных атомов углерода. В последнее время получены спектроскопические данные (гл. XIII, разд. Х1П-4), свидетельствующие о значительной поляризации адсорбированных частиц. Как показано в разд. XIV-10, даже на поверхностях молекулярных кристаллов дисперсионным силам можно приписать только часть энергии адсорбции. Более того, на поверхностях, покрытых прослойками предварительно адсорбированных инертных веществ, потенциальное поле убывает почти экспоненциально. Таким образом, можно считать доказанным, что в общем случае адсорбция в первом слое больше определяется электростатическим поляризационным взаимодействием (уравнение (У1-38), гл. VI), чем дисперсионными силами. [c.463]

Хьюза [20]. Разброс экспериментальных точек является, по-видимому, следствием недостаточной точности. Приравнивая тангенс угла наклона величине —2(Х1 Х2/йГг в соответствии с уравнением (3.24), можно найти г, который оказывается равным 0,75 А. Дипольные моменты воды и грег-бутнлхлорида приняты соответственно равными 1,84 и 2,10 дебай [21]. [c.75]

С помощью уравнения (51) Жакэ вычислил квадрупольные моменты ряда молекул из их теплот адсорбции. Сначала он оценил т из уравнения состояния газа по методу Дебая[ ], затем подстановкой известных значений г , а и в уравнение (51) он получил средний квадрупольный момент т из экспериментальной величины Величины полученных таким образом квадрупольных моментов были правильного порядка. Однако надо помнить, что квадрупольные моменты не являются независимо измеряемыми физическими константами, как дипольные моменты следовательно, их вычисление из теплот адсорбции не [c.276]

Одной из первых работ по опытной проверке уравнения Дебая явились исследования Цана [17] дипольных моментов галогенво-дородов НС1, НВг, HI в газовой фазе. На рис. 12 приведены зависимости молекулярной поляризации этих соединений от — -у, а на [c.44]

Полистирол. Можно предполагать, что на каждое повторяющееся звено полистирола [— СНг — С(СбН5)Н — ] приходится дипольный момент, приблизительно равный по величине моменту молекулы толуола в жидкости, т. е. 0,301) [79]. Рассчитанное по уравнению Дебая меньшее значение [c.652]

При определении дипольных моментов вещества по диэлектрической проницаемости его растворов возникают, однако, трудности с учетом эффекта сольватации. Этот эффект был обнаружен Мюллером в 1933 г., после чего было внесено множество поправок в уравнение Дебая и других авторов для расчета ди-польних моментов, однако трудности не были преодолены и приходится останавливаться иногда на элементарном методе аналогий [25, с. 39—54]. С другой стороны, теория Дебая оказалась слипгком большим упрощением л для полярных жидких диэлектриков. Поэтому были предложены другие теории, связывающие диэлектрическую проницаемость с дипольным моментом. Из них соотношения, предложенные Онзагером (1936) и особенно Кирквудом (1939), позволяют с хорошей точностью вычислять дипольные моменты жидких органических соединений. [c.214]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология