Диэлектрическая проницаемость и строение молекул

Водородная связь объясняет аномально высокие температуры кипения и плавления ряда веществ, аномальную диэлектрическую проницаемость и не соответствующую строению молекул растворимость. Различают два вида водородной связи межмолекулярную и внутримолекулярную. В первом случае атом водорода связывает два атома, принадлежащих разным молекулам (например, растворителям и масляному сырью), во втором случае оба атома принадлежат одной и той же молекуле. Образование водородной связи наиболее вероятно при пониженных температурах с повышением температуры водородные связи ослабляются или рвутся вследствие усиления теплового движения молекул. [c.217]

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]

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]

В жидком состоянии НгЗ проводит электрический ток несравненно хуже, чем вода, так как собственная его электролитическая диссоциация ничтожно мала [ЗН3] [ЗН ] = 3-10 Жидкий сероводород имеет низкую диэлектрическую проницаемость (е = 6 при 0°С)и как растворитель похож скорее на органические жидкости, чем на воду. В частности, он практически не растворяет лед. Твердый HjS имеет строение плотной упаковки с 12 ближайшими соседями у каждой молекулы (т. е. совершенно иное, чем лед). Теплота плавления сероводорода равна 0,6 ккал/моль, а теплота испарения 4,5 ккал/моль. [c.323]

В жидкой воде молекулы ассоциированы, т.е. объединены в более крупные частицы, причем устанавливается равновесие между молекулами воды, связанными в ассоциаты, и свободными молекулами воды. Наличие ассоциатов повышает температуру и кристаллизации, и испарения воды, и диэлектрическую проницаемость. При увеличении температуры растет доля свободных молекул. При испарении воды ассоциаты разрушаются и водяной пар при невысоких давлениях состоит из свободных молекул Н2О. Однако при повышении давления молекулы воды сближаются и образуют водородные связи, происходит ассоциация молекул. По мере повышения давления пар приближается по своему строению к жидкому состоянию. Это вызывает увеличение растворимости в паре соединений с ионными связями. [c.343]

Водородная связь объясняет аномально высокие температуры кипения и плавления ряда веществ, аномальную диэлектрическую проницаемость и не соответствующую строению молекул растворимость. Так, способность спиртов, аминов, карбоновых кислот растворяться в значительной степени обусловлена наличием водородной связи. Эта же связь приводит к ассоциации молекул. На , пример, при ассоциации молекул спирта образуются димеры, три-меры и т. д. [c.45]

Величина молярной поляризуемости Р является аддитивной и складывается из поляризуемостей атомов, а также из инкрементов поляризу емости, связанных с наличием различных типов химических связей (двойная, тройная) и с другими особенностями строения молекул. Здесь картина та же, что и в слу чае оценки молярной рефракции. Для неполярных диэлектриков диэлектрическая проницаемость обусловлена только деформационной поляризацией и, согласно соотношению Максвелла, практически совпадает с квадратом показателя преломления в области высоких частот е г п . Для таких полимеров (полиэтилен, политетрафторэтилен, полибутадиен и т. д.) молярная рефракция R практически совпадает с молярной поляризацией Р. [c.260]

Диэлектрическая проницаемость е веществ в уравнении Максвелла представляет собой отношение силы взаимодействия электрических зарядов в вакууме к силе взаимодействия их в данном диэлектрике. Этот показатель зависит от строения молекул диэлектрика. Для большинства электроизоляционных материалов значение диэлектрической проницаемости колеблется от 2 до 6. [c.203]

Нефтяные масла рассматриваются в виде дисперсных систем. При этом установлено, что в зависимости от способа получения и соответственно вязкости масел, дистиллятных, остаточных, компаундированных в них образуются структурные элементы различного строения [ 10]. Наличием межмолекулярных взаимодействий между компонентами смесей парафино-нафтеновых и тяжелых ароматических углеводородов объясняется неподчинением правилу аддитивности таких их свойств, как диэлектрическая проницаемость и экстинкция. В некоторых работах [И] показано, что бензольное кольцо является специфическим центром межмолекулярных взаимодействий за счет чего ароматические углеводороды в растворах образуют ассоциаты, состав и устойчивость которых зависит от химического строения взаимодействующих молекул. В маслах и топливах обнаружены явления самоассоциации ароматических углеводородов и ассоциации их с присадками [ 12]. [c.35]

Свойства неполярных молекулярных веществ в полной мере соответствуют их строению. Это в большинстве случаев легколетучие или сублимирующие вещества с низкими температурами плавления и кипения. В твердом состоянии такие вещества построены из молекул, слои которых под действием механических сил легко сдвигаются друг относительно друга. Эти вещества— типичные диэлектрики. Жидкие фазы представляют собой растворители с низкой диэлектрической проницаемостью. [c.351]

Электростатическая теория позволяет рассчитать ряд свойств растворов сильных электролитов, которые находятся, однако, в удовлетворительном согласии с опытом лишь для весьма малых концентраций раствора, порядка 0,01 М и менее. Ряд фактов эта теория объяснить не может. Все это связано с неточностью принятых допущений. При малых расстояниях между ионами силы их взаимодействия не могут быть сведены лишь к электростатическим. Учет взаимодействия ионов с растворителем не должен игнорировать молекулярную структуру растворителя простым введением диэлектрической проницаемости. Характер этого взаимодействия зависит от строения и других индивидуальных особенностей ионов электролита и молекул растворителя и изменяется с разбавлением раствора. Представление о полной диссоциации электролита должно быть дополнено учетом ассоциации ионов и образования комплексных ионов и молекул. [c.214]

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ И СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛ [c.60]

Таким образом, на поляризацию диэлектрика и величину его диэлектрической проницаемости влияют следующие факторы, связанные непосредственно со строением вещества дипольный момент молекул количество диполей в единице объема вещества особенности структуры, определяющие взаимосвязь молекул. Так как в качестве электроизоляционных материалов применяют сложные высокомолекулярные вещества, важно выяснить, как эти показатели изменяются по мере усложнения молекул, т. е. с увеличением молекулярного веса. [c.62]

Необходимо отметить, что диссоциация по такой схеме становится заметной только в жидкой (но не в газообразной) фазе и связана с большой диэлектрической проницаемостью воды (е = 81), т. е. с полярным строением ее молекул. Диссоциация на ионы сопровождается поглощением тепла, причем [c.185]

В таком состоянии могут находиться многие органические соединения в определенном, характерном для каждого из них, температурном интервале. При более низкой температуре вещество —твердый кристалл, при более высокой оно превращается в изотропную жидкость. Характерными признаками жидкокристаллического состояния являются оптическая активность, двулучепреломление, анизотропия упругих модулей, диэлектрической проницаемости и магнитной восприимчивости. Жидкие кристаллы быстро реагируют на температуру, электрическое и магнитное поля, химическую среду, изменяя свою окраску. Такое необычное сочетание их свойств объясняется особенностями строения молекул. [c.248]

Водородная связь объясняет аномально высокие температуры кипения и плавления ряда веществ, аномальную диэлектрическую проницаемость и не соответствующую строению молекул растворимость. Различают два вида водородной связи межмолекулярную и внутримолекулярную. В первом случае атом водорода связывает два атома, принадлежащих разным молекулам (б), во [c.26]

Высокая диэлектрическая проницаемость воды, обусловливающая поразительную способность воды растворять вещества ионного строения, отчасти является следствием того, что вода способна образовывать водородные связи. Благодаря этим связям молекулы воды располагаются так, чтобы частично нейтрализовать электрическое поле. Водородные связи образуются также и в других жидкостях [в перекиси водорода, фтористом водороде, аммиаке (температура кипения —33,4°С), цианистом водороде], которые способны растворять вещества, обладающие ионным строением. [c.259]

Энергия образования молекул воды высока, она составляет 242 кДж/моль. им объясняется устойчивость воды в приро чных условиях. Устойчивость в сочетании с электрическими характеристиками и молекулярным строением делают воду практически универсальным растворителем для многих веществ. Высокая диэлектрическая проницаемость обусловливает самую большую растворяющую способность воды по отношению к веществам, молекулы которых поляр-ны. Из неорганических веществ в воде растворимы очень многие соли, кислоты и основания. Из органических веществ растворимы лишь те, в молекулах которых полярные группы составляют значительную часть — многие спирты, амины, органические кислоты, сахара и т. д. [c.16]

Г Адсорбируется (имеется в виду положительно) тот компонент раствора, который имеет промежуточную полярность в ряду полярностей всех участников процесса растворителя, растворенного вещества и адсорбента. Мерой полярности может служить диэлектрическая проницаемость компонентов, их натяжение на границе с газом, а также дипольные моменты и поляризуемости молекул и их строение (в том числе дифильность). Это правило известно как правило Ребиндера, или правило уравнивания полярностей. [c.588]

Диэлектрическая проницаемость е — одно из макроскопических свойств жидкости, наиболее тесно связанных со строением образующих эту лшдкость молекул. [c.391]

Поляризация вещества определяется молекулярными параметрами дипольным моментом молекулы, ее поляризуемостью и числом молекул в единице объема. А такая важная макроскопическая величина, как диэлектрическая проницаемость (показатель преломления), в свою очередь связана с поляризацией вещества. Таким образом, устанавливается зависимость макроскопических параметров вещества от молекулярных, которую можно описать различными уравнениями, полученными для определенных моделей молекулярного строения вещества. [c.10]

Величина поверхностного натяжения является мерой интенсивности молекулярно-силового поля в поверхностном слое. Поскольку поверхностное натяжение является результатом нескомпенсированности меясмолекулярного взаимодействия в разных фазах, оно определяется разностью интеисивности взаимодействия молекул внутри каждой фазы (когезии) и взаимодействия молекул различных фаз (адгезии). Интенсивность молекулярных взаимодействий внутри ф .зы в теории поверхностных явлений обычно обозначают термином полярность . Полярность вещества в очень больш(л1 степени связана с такими ее параметрами, как дипольный момент молекул, диэлектрическая проницаемость, поляризуемость молекул, способность к образованию водородной связи меясду молекулами. Существенную роль играют также плотность (молярный объем) вещества, геометрия строения ьолекул, ориентация молекул в поверхностном слое, определяющая направление силовых полей, возможная взаимная растворимость граничащих фаз, их химическое взаимодействие. [c.189]

Изучение электрофизических свойств — дипольного момента молекул, молекулярной рефракции, поляризации и диэлектрической проницаемости — продуктов переработки твердых топлив имеет большой познавательный интерес, открывая новые пути к расшифровке их химического строения. Для сланцевой смолы определение этих параметров имеет и важное прикладное значение. При использовании высококипящих фракций смолы в качестве пластификаторов для полимерных материалов, присадок к топливам и маслам, мягчителей для регенерации резины, компонентов покрытий и других продуктов полярность является одним из решающих условий их эффективности. Определение электрофизических констант оказывается полезным и при разработке хроматографических методов исследования смолы, поскольку распределение компонентов разделяемой смеси на полярных адсорбентах (силикагель, окись алюминия и др.) непосредст--венно зависит от дипольного момента их молекул и диэлектрической постоянной. Полярность существенно влияет и на важнейшие физико-химические свойства смолы. [c.15]

На основании измерений диэлектрической проницаемости можно определить величину дипольного мо.мента, а по ней — характер связи соединения, строение и конфигурацию последнего. Известно, что если в молекуле электрические центры тяжести положительных и отрицательных зарядов не совпадают,, то она полярна. [c.24]

Современные понятия о строении вещества предполагают, что в каждом элементарном химическом акте участвует целое число частиц. Отсюда следует, что с кинетической точки зрения порядок реакции по каждой из участвующих в ней форм будет равен вполне определенному целому числу. Такой вывод, справедливый для исходных веществ и обычно для катализатора, не обязательно соблюдается в отношении тех молекул среды, действие которых на промежуточный комплекс не определено внутренней стехиометрией процесса (влияние диэлектрической проницаемости, солевой эффект, вязкость и т. д.). [c.68]

Кислотно-основные индикаторы существуют в растворителях главным образом в виде ионных пар, так как большинство растворителей имеет низкую диэлектрическую проницаемость равновесия между компонентами ионных пар осложняются из-за разницы в заряде у различных форм индикатора. Изменение окраски индикатора в неводном растворителе часто не соответствует изменению его в воде. Возможно, это связано с образованием ионных пар и с другими изменениями в структуре или в электронном строении молекулы индикатора, вызванными влиянием соседних молекул растворителя. Некоторые индикаторы легко [c.332]

Если к границе твердое вещество—жидкость относиться так же, как к любой другой однородной межфазной границе, то подходящей основой для анализа явления адсорбции и построения количественных зависимостей будет уравнение изотермы адсорбции Г иббса. В этом случае важно понять, каким компонентом должен обогащаться поверхностный слой и как это скажется на величине межфазного натяжения. Анализ явления на этой основе может опираться на разлтные характеристики веществ, участвующих в адсорбции (натяжения на границе с газом, диэлектрическая проницаемость, строение молекул, смачиваемость и др.), поэтому и правила адсорбции формулируются по-разному. [c.588]

В теории Борна ион рассматрнпался как сфера, облядающая радиусом г н зарядом q , а среда — как некоторый континуум с диэлектрической проницаемостью е строение молекул растворителя и его собственная структура пе учн-тыналнсь. [c.53]

В этом случае взаимодействия внутри растворителя становятся величиной порядка ван-дер-ваальсовых сил, и, по всей вероятности, нельзя пренебрегать последними при рассмотрении взаимодействий диполь — растворитель и приписывать все изменение скорости диэлектрической проницаемости. Уравнение (XV.И.2) может применяться также для реакций между полярными молекулами в растворе [64]. Однако до сих пор не ясно, смогут ли эти уравнения быть использованы для изучения строения активированного комплекса или для дальнейшего развития теории растворов. (Автору кажется, что более детальная молекулярная модель раствора, учитывающая только взаимодействия между ближайшими соседними частицами, не так уж сложна, и она дала бы, вероятно, более интересные и полезные сведения. Параметрами в таком случае служили бы только дипольные моменты и радиусы молекул растворителя и растворенных частиц.) [c.458]

Согласно данным ряда авторов [134—136], масляные фракции являются дисперсными системами аренов в циклоалкановых дисперсионных средах, причем в маслах различного уровня вязкости (дистиллятных, остаточных, компаундированных) образуются а.с-социаты различного строения. Неподчинение аддитивности таких физико-химических смесей алканов, циклоалканов и тяжелых аренов, как диэлектрическая проницаемость и экстинкция, обусловлено проявлением межмолекулярного взаимодействия между компонентами смеси. В работе [135] показано, что арены в растворах образуют ассоциаты, состав и устойчивость которых зависят от химического строения взаимодействующих молекул, а бензольное кольцо является специфическим центром межмолекулярного взаи-молействия. [c.34]

Первыми работами, которые послужили основой для использования методов диэлектрической проницаемости в химии, были работы Друде (1897), в которых была установлена эмпирическая связь между строением молекул и диэлектрическими потерями, и Дебая (1925—1929), установившего связь между величиной диэлек-трической проницаемости и диэлектрических потерь со строением молекул. [c.246]

Бесцветный ксенонгексафторид известен в трех различных кристаллических модификациях. Он плавится при 49 °С в желтую жидкость с низкой диэлектрической проницаемостью (е = 4,1 при 55 °С), по-видимому, содержащую тетрамерные ассоциаты. При затвердевании ХеРв вновь обесцвечивается. Давление его пара (имеющего бледно-желтую окраску) составляет 30 мм рт. ст. при 25 °С и 760 мм рт. ст. при 76 °С. Ксенонгексафторид чрезвычайно химически активен и способен разлагаться со взрывом. Строение его молекулы пока точно не установлено, но известно, что она не обладает обычной для соединений типа ЭРе симметрией правильного октаэдра. Среднее расстояние (Хер)= 1,90 А. [c.244]

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]

Следующие упрощенные рассухденва показывают связь между скачком потенциала у поверхности и строением адсорб1(ионного слоя. Будем рассматривать молекулы ПАВ как диполи с дипольным моментом fi, расположенные под углом X к поверхности раздела фаз, а пленку в целом—как электрический конденсатор с эквивалентной диэлектрической проницаемостью с (рнс П-22). Общий удельный (на единицу поверхности) дшюльньой момент пленки равен [c.83]

Как было показано выше, полная проводимость ячейки зависит от ее сопротивления и емкости, т е. от диэлектрической проницаемости раствора. Именно на измерении последней и основан метод диэлкометрии. Первоначально он применялся для установления строения органических молекул, так как между величиной диэлектрической проницаемости и природой диэлектрика существует взаимосвязь. В аналитической химии диэлкометрия применяется сравнительно недавно, когда появились достаточно простые и удобные приборы для измерения диэлектрической проницаемости. Измеряя емкость ячейки, можно определить природу вещества, а в случае смеси веществ сделать вывод об их количественном соотношении. [c.168]

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]

Полимеры часто используются в условиях повышенной относительной влажности воздуха. Для ряда полимерных диэлектриков, применяемых, например, для изготовления электретов, стабильность электрических свойств и прежде всего проводимости в таких условиях является важным условием их успешной эксплуатации. Наиболее подробно объемная и поверхностная уз электрические проводимости при относительной влажности воздуха 95 3 7о изучена в работе [41] для полимеров различного химического строения. Исследовались образцы пленок полипропилена, полистирола, полиэтилеитерефталата (ПЭТФ), полиимида ПМ-1, фторопласт-4МБ-2 и -ЗМ толщиной 10 — 40 мм, диэлектрическая проницаемость которых варьировалась в пределах от 2,0 до 3,5. Было установлено, что для неполярных и слабополярных полимеров практически не зависит от влажности и составляет для указанных полимеров 10-16—10-17 См/м при времени выдержки под напряжением ё 10 В/м 3600 с, тогда как уз возрастает для полярных полимеров (ПЭТФ и ПМ-1) на 3—4 порядка. Резкое увеличение уз связано с образованием на поверхности полимерных пленок тонкого слоя адсорбированных молекул воды. Об этом свидетельствует корреляция между поверхностной проводимостью и углом смачивания 0. Как видно из рис. 24, зависимость уз от 0 хорошо описывается следующим эмпирическим соотношением [c.59]

Явление электролитической диссоциации наблюдается не только в водных растворах. В других растворителях, в особенности обладающих высокой диэлектрической проницаемостью (в том числе и в органических), происходит электролитическая диссоциация растворяемого электролита. Несомненно, что в этих случаях явление диссоциации связано с взаимодействием, сопровождающимся образованием сольватов в форме соединений переменного состава между ионами электролита и молекулами растворителя. Однако систематическое изучение особенностей внутреннего строения и свойств неводных растворов электролитов началось главным образом лишь в последние годы (работы К. П. Мищенко и др.). В этой главе основное внимание будет уделено водным растворам электролитов в связи с большей изученностью и более широким п-рактическим использованием по сравнению с другими растворами. [c.377]

Другой причиной синергического эффекта является образование маслорастворимыми ПАВ так называемых смешанных мицелл с включением в состав мицелл молекул поляризующих или деполяризующих соединений [18]. Роль таких добавок могут выполнять спирты, кетоны, простые и сложные эфиры, амины, жирные кислоты разного строения, уксусная кислота, а также твердые частички — наполнители-сегнетоэлектрики (нитрит натрия), ферромагнетики (микрочастички железа, никеля, кобальта), наполнители (микрокальцит, микродоломит и пр.) [18]. Регулируя объемные свойства маслорастворимых ПАВ, число их агрегации, критическую концентрацию мицеллообразования за счет промежуточных поляризующих соединений (вода, легкие спирты и эфиры, фенолы) и поляризующих соединений (указанных выше добавок), можно повышать до оптимальных значений поверхностную активность комбинированных продуктов, их диэлектрическую проницаемость и электрическую проводимость и добиваться улучшения поверхностных, в частности защитных свойств. Еще более ощутимые результаты получаются, когда наряду с промежуточными поляризующими и поляризующими соединениями используется внешняя поляризация мощными акустическими, электрическими, магнитными или электромагнитными полями — процесс Электромаг [18, 120—122]. [c.137]