Законы поляризации молекул

С приближением к поверхности твердого тела на расстояние одного порядка с атомными размерами ( 10 см) молекула газа попадает в электрическое поле поверхностных ионов твердого тела под действием электрического поля происходит так называемая поляризация молекулы. Поляризация заключается в таком перемещении зарядов молекулы, что разноименные с ближайшим ионом заряды оказываются смещенными к этому иону, а одноименные — в противоположную сторону (по закону Кулона). [c.154]

Какова природа этих сил Они — электрического происхождения, хоть и способны проявляться в различных формах. Однако молекулы и атомы электрически нейтральны, — откуда же возникают у них свободные силы взаимодействия Ответ определенный в результате поляризации молекул, т. е. смещения (деформации) внешних электронных слоев относительно ядер, что приводит к неравномерному распределению электричества в молекуле. Каждая молекула — это арена игры противоположных зарядов ядер и электронов. Вполне законно представить себе две такие точки в молекуле, которые играют роль электрических центров тяжести —одна положительного, другая отрицательного. Если электричество распределено в молекуле равномерно, точки эти сливаются, и молекула в та- [c.32]

У ряда жидкостей, для которых выполняется закон Клаузиуса — Мосотти, мольная поляризация — аддитивная величина, т. е. мольная поляризация молекулы приблизительно равна сумме грамм-атомных поляризаций. Для жидкостей с большими величинами диэлектрических постоянных, правило аддитивности не соблюдается. [c.223]

Хотя закон Ламберта — Бера в большинстве случаев обеспечивает хорошее описание экспериментальных данных, существуют и исключения. Например, ширина полосы поглощения зависит от таких факторов, как частота столкновений молекул, так что изменение концентрации может изменять зависимость е от К и, следовательно, приводит к отклонению от закона. Для ориентированных систем (например, кристаллов) величина е может зависеть от плоскости поляризации света. Подчеркнем, что этот закон выполняется лишь при условии, что диапазон длин волн, в котором проводится измере- [c.33]

Сведения об отдельных слагаемых поляризации можно получить и химическим путем — вариацией состава молекул. Как вытекает из предыдущего изложения, выражение (2.45) характерно только для молекул с постоянным днпольным моментом. Если же х = 0, то и / а и Ро тоже будут равны нулю, а значит Р = Ре. Отсюда ясно, ЧТО закон Максвелла (е= ) будет строго применим только в последнем случае но там, где х=т О, е всегда будет больше ri . На этом факте основаны некоторые приемы количественного определения полярности химической связи в кристаллах. [c.84]

Помимо того, что диэлектрическая проницаемость е необходима для расчета мольной поляризации, обычно отождествляемой с собственным несжимаемым объемом 1 моль молекул, этот параметр имеет большое самостоятельное значение. Прежде всего, е является важнейшей характеристикой различных растворителей (табл. 10), так как энергия взаимодействия двух зарядов 2x6 И 2,6 на расстоянии г по закону Кулона обратно пропорциональна диэлектрической постоянной е [c.210]

Для поляризации вещества за счет смещения электронов в атомах требуется время порядка 10 сек, тогда как для поляризации за счет смещения атомов в молекулах необходимо время от 10 1 до 10 сек. Ориентационная поляризация, связанная с поворотом полярных молекул, требует обычно от 10" до 10 сек, а в случае очень больших молекул или очень вязких веществ это время может быть намного большим. Исчезновение поляризации после снятия наложенного на диэлектрик поля называется диэлектрической релаксацией . Исходя из предположения, что поляризация падает по экспоненциальному закону, можно определить время релаксации как время, необходимое для уменьшения поляризации до 1 /е ее величины в момент снятия поля, где е — основание натуральных логарифмов [98]. [c.624]

Следует отметить, однако, что чисто эмпирически нет никаких существенных различий в законе преломления для веществ, образованных из малых молекул и из макромолекул. Поэтому по возможности следует стараться избегать использования модели сферических молекул. Налагаемые ограничения не позволяют, таким образом, делать далеко идущие выводы, но в установленных рамках становятся более понятными некоторые существенные моменты теории оптического вращения плоскости поляризации, в отношении которых имеются неясности. [c.241]

Применение законов гидродинамики и теории броуновского движения к случаю сферической модели молекулы приводит к следующей формуле, связывающей степень поляризации Р флуоресценции с указанными выше параметрами [25, 26] [c.337]

Коссель и Магнус рассматривали взаимодействие частиц в комплексах как чисто электростатическое, происходящее по закону Кулона, что дало им возможность вычислить энергию связи лигандов с комплексообразователем. В этих расчетах комплексообразователь и лиганды принимали за недеформируемые заряженные сферы. Для комплексов, соответствующих такому предположению, вычисления дают правильный порядок величины энергии связи. Для комплексов, в которых лигандами являются полярные молекулы, результаты расчета менее правильны они могут быть несколько уточнены, если учесть эффект поляризации. [c.120]

Тушение флуоресценции при столкновениях приводит к уменьшению выхода флуоресценции, которое следует закону Штерна — Фольмера [уравнение (73)]. Однако точно такая же зависимость получается и в тех случаях, когда тушитель образует с флуоресцентной молекулой нефлуоресцирующий комплекс, но сам по себе не тушит возбужденное состояние не связанной в комплекс молекулы (см. раздел II, Б, 2). Измеряя время жизни испускания, можно сделать выбор между двумя упомянутыми механизмами тушения. В случае тушения при столкновениях время жизни снижается пропорционально интенсивности флуоресценции, а в случае образования комплексов опо не изменяется. Измерения поляризации флуоресценции являются простым косвенным методом определения времени жизни и поэтому позволяют выяснить, какой из двух механизмов тушения имеет место [312]. [c.374]

ПОЛЯРИЗАЦИЯ МОЛЕКУЛ ХХУИЛ. ЗАКОНЫ ПОЛЯРИЗАЦИИ МОЛЕКУЛ [c.315]

В работе (201] было сформулировано правило, согласно которому в идеальных растворах (следующих закону Рауля) диэлектрическая проницаемость Es является аддитивной величиной в растворах, характеризующихся положительными отклонениями от идеальности упругость насыщенного пара больше, чем вычисленная по закону Рауля), отклонения от аддитивности диэлектрической проницаемости Де отрицательны в растворах с отрицательными отклонениями от идеальности Ае >0. Послед- нее утверждение, как было отмечено Ю. Гурвицем и Е. Михальчи-ком [9], не всегда соответствует действительности. Отрицательные отклонения от идеальности связаны с тенденцией к химическому взаимодействию между растворителем и растворенным веществом. При этом вследствие поляризации молеКул, а также возникновения аятипарал-лельных или параллельных ориентаций диполей могут наблюдаться как положительные, так и отрицательные отклонения от аддитивности. Кроме того, в [201] Bs рассматривалась как функция мольных долей х, что не точно. Отклонения от аддитивности должны определяться по графикам ej=f(9)> где ф—-объемные доли. [c.124]

Энергетическая неоднородность исчезает почти полностью, когда большие молекулы какого-либо фторуглерода внедряются в натриевый фоязит [66], как показано на рис. 153, несмотря на то, что сорбция не подчиняется закону Генри. Молекулы фторуглеродов имеют довольно низкие значения поляризуемости для своих размеров, и, если бы только ограниченные части этих громоздких молекул могли быть внедрены в области сильного поля, энергии поляризации должны были бы быть малыми. С другой стороны, молекулы-вгости , находясь во взаимодействии друг с другом, дают значительный потенциальный вклад в значение А Яд при больших величинах 0. Этот вклад своим происхождением обязан дисперсионным силам, и его величина определяется свойствами жидких фторуглеродов. Уменьшение величины АЯз, когда 6 приближается к единице, цриписы- [c.380]

Предельным случаем поляризации адсорбенга диполем адсорбирующейся молекулы является адсорбция диполей на металлах. Если рассматривать металл как непрерывное проводящее тело, в нем возникает зеркальное изображение диполя молекулы адсорбата с противоположным расположением зарядов (рис. XVIII, 4), что вызывает притяжение. Энергия притяжения диполя и его зеркального изображения может быть вычислена по закону Кулона [c.494]

При растворении веществ, обладающих сильно полярными молекулами (например, H2SO4), происходит ослабление и поляризация связи между противоположно заряженными частями молекулы, приводящее к образованию ионов. Объяснить это можно тем, что в среде с высокой диэлектрической проницаемостью (диэлектрической постоянной) е ослабляется сила электростатического притяжения между ионами, равная, согласно закону Кулона [c.383]

Вода плавится и кипит при гораздо более высоких температурах, чем ей вроде бы следовало, исходя из Периодического закона (при комнатной температуре вода - жидкость, а сероводород, аммиак, хлороводород - газы). Причиной тому сильная поляризация, вследствие которой между молекулами воды возникает особый вид молекулярного взаимодействия. Атом водорода, с которого оттянута элекгронная плотность (55+), Н притягивается к атому кислоро- [c.104]

ЭЛЕКТРОЛИЗ, химические р-ции, протекающие под действием электрич. тока на электродах, помещенных в р-р, расплав или тв. электролит. В электрич. поле положительно заряж. ионы (катионы) движутся к катоду, отрицательно заряженные (анионы) — к аноду. На катоде происходит восстановление, на аноде — окисление ионов или молекул, входящих в состав электролита. Кол-во образовавшихся на электродах в-в и кол-во пропущенного электричества связаны Фарадея законами. Если на каждом из электродов одновременно образуется ряд продуктов, доля тока (в %), идущая на образование одного из них, наз. выходом данного продукта по току. Обычно Э. осуществляют в электролитич. ячейках — электролизерах. Миним. напряжение, к-рое надо приложить к электродам электролизера, чтобы осуществить Э., наз. напряжением разложения. Напряжение разложения превышает разность термодинамич. потенциалов обоих электродов на величину электродной поляризации и омич, падения напряжения в электролизере. Для достил<ения достаточно высоких скоростей Э. к электродам прикладывают напряжение более высокое, чем напряжение разложения. При этом энергия, затраченная на компенсацгпо электродной поляризации и омич, потерь в различных участках электрической цепи, превращается в тепло. [c.699]

ФАРАДЕЯ ПОСТОЯННАЯ, F, фувдам. физ. константа, равная произведению величины элементарного заряда на Авогад-ро постоянную F = eN. - 96484,56 Кл/моль. Ф. п. может быть найдена двумя способами 1) из приведенного выше соотношения 2) из ур-ния F= QMIzm, вытекающего из Фарадея законов. Здесь Q - кол-во электричества, пропущенного через кулонометр, т - масса выделившегося при электролизе в-ва, М - его мол. м., г - число элементарных зарядов, участвующих в образовании одной молекулы этого в-ва. В пределах достигнутой точности измерений ( 0,01 Кл/моль) оба способа дают совпадающие результаты. Б. б. Дамаскин. ФАРАДЕЯ ЭФФЕКТ, заключается во вращении плоскости поляризации линейно поляризованного света, распространяющегося в в-ве вдоль постоянного магн. поля, в к-ром находится в-во. [c.58]

Следует рассмотреть три вклада в поляризацию ориентационную поляризацию, электронную поляризацию и колебательную поляризацию. Ориентационная поляризация обусловлена частичным выравниванием постоянных диполей. Степень, до которой диполи могут быть ориентированы наложенным полем, была рассчитана Дебаем [5] при помощи закона распределения Больцмана. Электрическое поле, действующее на молекулу, обозначается через Е, и называется внутренним полем. Энергия диполя в поле Ei равна—/i-Е ( и—вектор постоянного дипольного момента молекулы), а точка означает скалярное произведение — ii-Ei=—ti i os0, где 0 — угол между двумя векторами. Если энергия диполя в этом поле мала по сравнению с кТ, то можно показать, что в газовой фазе вклад ориентационной поляризуемости на одну молекулу, отнесенный к среднему моменту в направлении поля, дается выражением L Eil3kT, где Е — напряженность внутреннего поля. Когда температура возрастает, тепловое движение становится более интенсивным и в направлении поля ориентируется меньше постоянных диполей. [c.450]

ЗОг. Вопрос о строении молекул двуокиси серы представляет исторический интерес. Несмотря на то, что на примерах двухатомных молекул водорода и окиси углерода, а также закиси азота и двуокиси углерода, т. е. молекул трехатомных, было подтверждено теоретическое соотношение Максвелла (0 = п ), в случае двуокиси серы наблюдалось противоречие закону и уже в 1885 г. Клеменсис считал это исключением. Тщательное повторение измерений [36] диэлектрической проницаемости подтвердило это заключение. Из чисел, приведенных в табл. 11, Бедекер получил путем интерполяции значения 9,32-10" , 6,89-10 и 5,б0-10 для (/3—1) соответственно при температурах 283,1, 333,1 и 373,1° К и атмосферном давлении. Соответствующие поляризации, т. е. 72,19, 62, 77 и 57,16 сж г-лоль, как было" найдено, лежат на [c.422]

Ссгласно взглядам Ададурова, каталитические процессы, происходящие на катализаторах, отложенных на носителях, в основном соответствуют состоянию электрического поля катализатора и состоянию электрического поля реагирующих на катализаторе молекул. Если указанные выше законы, определяющие способность к деформации или поляризации, применять к отдельным носителям, то влияние носителя будет возрастать при увеличении радиуса и уменьшении заряда иона осажденного катализатора, в то время как у отдельных катализаторов влияние носителя тем сильнее, чем меньше ион носителя и чем больше его заряд. [c.448]

Только в парообразном состоянии или при растворении в полярных растворителях происходит распад на отдельные молекулы. Полный распад происходит часто только при высокой температуре так, уксусная кислота в парах распадается на отдельные молекулы только при 280°. Бриглеб (О. Briegleb, 1930) вывел формулу для кон-етанты закона действия масс, приняв, что образуются только двойные молекулы и их образование подчиняется этому закону. Он рассмотрел случаи, когда происходит квадрупольная или цепная ассоциация,— первая при убывании, вторая при возрастании молекулярной поляризации с концентрацией. Для камфоры, сложного борниолового эфира муравьиной кислоты и борнеола, растворенных в бензоле, оказалось, что константы, вычисленные при различных концентрациях, в первых двух случаях возрастают, а в последнем — убывают. [c.71]

Применяемые до сих пор прямые оптические методы включают измерения (с помощью микроскопа или без него) скорости осаждения. Результаты обрабатываются затем с применением закона Стокса (для частиц с Ре<0,05) или его модификации Канингэма (для частиц, величина которых порядка длины свободного пробега молекулы). Кроме того, для оценки распределения частиц по размерам используются измерения интенсивного пропускаемого монохроматического света, интенсивности или поляризации рассеянного света, наблюдения порядка чередования цветного спектра в рассеянном, свете на дуге 180°, числа сцинтилляций (т. е. концентрации частиц) в образце — последние наблюдаются с помощью ультрамикроскопа. Все эти методы требуют соответствующих оптических приборов и специальной методики, и каждый из них имеет ряд ограничений. Полезный критический обзор этих и других оптических методов дан Грином и Лейном . [c.76]

Более точное значение энергии решетки получают, если закон Кулона применяют не к образованию молекулы, а непосредственно к образованию кристаллической решетки (ср. гл. 7) из газообразных ионов. Ибо в таких кристаллических решетках, в кот рых, как в случае решетки KI (типа каменной соли, ср. гл. 7), все ионы равномерно окружены противоположно заряженными ионами (так называемые координационные решетки ), поляризующее действие окружающих ионов почти прекращается. В молекулах благодаря одностороннему притяжению поляризация ( деформация электронных оболочек ) проявляется значительно сильнее. Непосредственный расчет энергии решетки на основании закона Кулона, при котором было принято во внимание взаимодействие всех ионов, был произведен впервые Маделунгом (Madelung, 1918). Для бинарных соединений расчет можно произвести по формуле [c.172]

В качестве меры прочности этой связи можно рассматривать работу,, которую требуется затратить, чтобы оторвать в молекуле гидроокиси щелочного металла ион гидроксила от иона металла. Если рассматривать ионы как жесткие шары и пренебречь влиянием поляризации, то по закону Кулона эта работа оказываетса равной [c.205]

Система, состоящая из одного атома с тройным положительным зарядом, окруженного тремя отрицательно заряженными одовапентными атомами (рис. 81), ведет себя на больпшх расстояниях практически как электро-нейтральная система. Однако на отрицательно заряженные атомы, которые достаточно приближаются к ней, влияет сила притяжения, величина которой может быть вычислена на основании закона Кулона (см. стр. 107). Предположим, что на рис. 81 представлена молекула трехфтористого бора. Радиус иона Вз+ настолько мал, что три иона могут касаться один другого. Энергия образования 0 молекулы трехфтористого бора из иЗГ получается, если снова пренебречь сжимаемостью и взаимной поляризацией ионов и в качестве диэлектрической проницаемости подставить величину /) = 1 (диэлектрическая проницаемость пустого пространства), приняв за основу модель, показанную на рис. 81 [c.441]

В заключение отметим, что объединенное уравнение первого и второго законов термодинамики, дополненное электростатической работой, вызванной поляризацией поверхностного слоя двух контактирующих жидких фаз, позволяет построить молекулярную термодинамику поверхностных явлений получить обобщенное уравнение электрокапиллярности (см. (1.14), следствия из которого дают возможность определить поверхностный скачок потенциала на границе жидкость - газ (1.25, 1.26), жидкостной потенциал (1.37), уравнение эл ектр окапил лярно сти (1.43), выражение для величины дифференциальной емкости двойного электрического слоя границы металл - раствор (1.46), смещение потенциала электрокапиллярного максимума (1.53) и многое другое. Все эти соотношения непротиворечиво описывают зависимость поверхностных натяжения и заряда, емкости двойного слоя, скачка потенциала на межфазной границе от таких индивидуальных параметров жидкости, как поляризуемость, дипольный момент, показатель преломления, количество молекул в единице объема, которые ранее или вовсе не учитывались или им придавали второстепенную роль. Эвристическая ценность данного исследования на этом не исчерпывается, поскольку приведенные соотношения открывают широкую перспективу для дальнейших исследований межфазных процессов. [c.30]

Часто утверждают, что ковалентная связь является резуль-татом совершенно нового вида сил, нaзывae fыx обменными силами, которые не имеют аналогов в классической электромагнитной теории. Однако это не совсем верно. В действительности силы, обусловливающие ковалентную связь, это почти исключительно силы электростатического характера, а закон Кулона является основой квантово-механических вычислений (очень малыми магнитными взаимодействиями обычно можно пренебречь). Oб ieнныe силы , или, что то же самое, стабилизация, обусловленная резонансом (см. 2.4, 2.5 и 2.6), имеют следующий смысл. Среднее распределение заряда электрона по соседству с ковалентной связью отличается от того, которое возникло бы просто при перенесении двух атомов из бесконечности до наблюдаемого расстояния. Это вызвано тем, что каждый атом значительно поляризуется в сильном поле, которое создает второй атом. Когда говорят о том, что причиной ковалентной связи являются обменные силы, или стабилизация, обусловленная резонансом, то под этим подразумевают, что энергия молекулы может быть представлена в виде суммы двух членов энергии, которую молекула имела бы в отсутствие поляризации, и поправочного члена, обусловленного поляризацией. Обменный или резонансный эффект равноценен этому поправочному члену. Роль теории обменных сил, или резонанса, сводится только к тому, что она показывает, как поляризация изменяет энергию системы, и она не прибегает к каким-нибудь (реально не существующим) новым типам сил. [c.54]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология