Измерение дипольного момента молекулы

Рис. 52. Сосуд для измерения дипольных моментов молекул

Рис. 43. Сосуд для измерения дипольного момента молекул

Измерение дипольного момента молекулы [c.234]

Электрический момент диполя (дипольный момент) молекул. Методы измерения дипольных моментов молекул в основном связаны с изучением дипольной поляризации вещества во внешнем электрическом поле. Надо различать дипольный момент изолированных молекул, так [c.54]

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]

Для ПОЛНОГО исследования диэлектрических свойств растворов необходим широкий диапазон частот от О до 10 Гц, который невозможно охватить единым методом измерения е и е". Каждый частотный диапазон требует своей измерительной техники. Так, для определения диэлектрической проницаемости в статическом электрическом поле (/ = 0) или при постоянном токе используются установки на основе метода силового электростатического взаимодействия [19]. В диапазоне частот/< 10 Гц применяются преимущественно мостовые измерительные схемы, а при 10 колебательными контурами (резонансные и генераторные методы). Для измерений в сантиметровом и миллиметровом СВЧ-диапазоне радиоволн обычно применяются методы, основанные на использовании резонансных линий и объемных резонаторов [21, 78, 79], методы, использующие волны в свободном пространстве. В последние годы все более широкое применение находят методы временной диэлектрической спектроскопии [80], позволяющие производить измерения в диапазоне 10 средств современной диэлектрометрии и ограниченности настоящего издания в данном разделе будут рассмотрены лишь те из них, которые наиболее широко используются в практике измерений дипольных моментов молекул и в исследовании межмолекулярных взаимодействий в растворах. К ним относятся работающие на фиксированной частоте диэлектрометрические установки (диэлькометры) в ВЧ-диапазоне (/= 10 - 10 Гц), а также резонаторные средства измерений в СВЧ- диапазоне сантиметровых волн с/ 10 ° Гц. Первые из них фактически являются измерителями статической диэлектрической проницаемости, вторые измеряют е и е" в области аномальной дисперсии и позволяют наряду с ц определять времена диэлектрической релаксации молекул. [c.172]

Первоначальные функции диэлектрометрии, пока ее применение ограничивалось низкочастотными полями, сводились в основном к измерению дипольных моментов молекул и отчасти к качественным наблюдениям процессов комплексообразования без анализа кинетики этих процессов. [c.283]

Тот факт, что таутомеры реально существуют, тогда как резо нансные формы — нет, можно дополнительно пояснить на примере измерения дипольных моментов молекул. Так молекула N2O может рассматриваться как гибрид двух форм [c.90]

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]

Разработанный Дебаем в 1912 г. способ измерения дипольных моментов молекул дал в руки химиков абсолютный метод установления расположения заместителей в бензольном ядре. Однако он появился тогда, когда в этом его применении практически уже почти миновала необходимость. [c.26]

В литературе встречается единица измерения дипольных моментов молекул — дебай (О) О = 10 абс. эл.-ст, ед. в единицах системы СИ дипольный момент выражается в кулон-метрах (к.-м). [c.297]

Из данных измерения дипольных моментов следует, например, что молекулы СОг и С8г линейны, в то время как в молекулах НаО, HjS и SO2 атомные ядра занимают вершины треугольника. Подобным же образом измерения дипольного момента молекул NH3, РНз и АзНз позволяют сделать заключение, что в этих молекулах три атома Н образуют основание трехгранной пирамиды, в вершине которой располагаются атомы N, Р или Аз . [c.311]

Размерность, единицы измерения. Размерность электрического дипольного момента, очевидно [заряд] [длина]. Обычно применяемой единицей измерения абсолютной величины (модуля) дипольного момента молекул является дебай (10). Один дебай есть модуль момента такого диполя, у которого абсолютная величина положительного и отрицательного зарядов равна 10 ° единиц СГСЭ, а расстояние между ними 10 см (т. е. 1А). Таким образом, 1 О равен Ю единиц дипольного момента СГСЭ. Атомная единица дипольного момента соответствует модулю момента двух зарядов разных знаков, равных по абсолютной величине 4,803-10 ° СГСЭ, находящихся на расстоянии 0,529-10 см. Одна атомная единица (а.е.) дипольного момента равна 2,54-10 единиц СГСЭ или 2,54 О. Единицей СИ для измерения модуля электрического дипольного момента является кулон X метр (1Кл-м). Эта единица составляет 3-10 О. Она неудобна для измерения дипольных моментов молекул и практически не применяется. [c.237]

Таким образом, измерения дипольных моментов молекул могут служить для идентификации цис- или транс-изомерных молекул. [c.243]

Следует учитывать, что, как отмечалось в литературе [1], существуют три различные концепции дипольных моментов связей характеристические моменты (вычисляемые теоретически), динамические моменты (определяемые по данным ИК-спектроскопии) и статические моменты (определяемые эмпирически по данным измерений дипольных моментов молекул). Величины дипольных моментов, приведенные в настоящем справочнике, относятся к шкале статических моментов, которая является одной из наиболее употребимых. При пользовании этими данными необходимо учитывать следующие замечания [c.147]

Информацию о ротамеряи получают также с помощью радиочастотной спектроскопии, ЯМР, электронографии, измерения дипольных моментов молекул и т. д. (см. монографии [2, 3, 13]). Теоретический расчет величин АЕ, равно как и энергетических барьеров, разделяющих поворотные изомеры, можно провести с помощью потенциалов Китайгородского, Хилла и др. н.з полуэмпирической основе. Для молекул типа н-бутана и более сложных приходится учитывать повороты вокруг нескольких связей — энергия внутреннего вращения зависит соответственно от нескольких углов вращения и изображается уже не кривой, а поверхностью, вообще говоря, многомерной. Впервые расчет такой поверхности был проведен в работе [14] (см. также [3]) для н-бутана. Расчет основывался на формуле (3,9) и на величинах потенциалов С—С Китайгородского (см. стр. 124) и Н—Н Хилла. На рис. 3.6 приведена геодезическая карта , изображающая зависимость энергии внутреннего вращения бутана от углов поворота ф (—НаС—СНа—) и ф1 = ф2 (НзС—СНа—). Минимумам энергии соответствуют углы ф, равные О и 120° при Ф1 и ф2, близких к О и 120°. Переход от гранс-ротамера к свернутому требует преодоления барьера порядка 3 ккал/моль, раз- [c.126]

При измерении микроволнового спектра тиофена для аналитических целей нами было обнаружено выходящее за пределы ошибок эксперимента расхождение полученных частот спектральных линий с частотами, приведенными в работе [1). Это побудило нас нровести определение вращательных постоянных для уточнения их значений. Одновременно был измерен дипольный момент молекулы, значение которого в работе [1] так же недостаточно точно. [c.26]

Любым из этих соотношений можно всспользоваться для измерения дипольных моментов молекул в чистых веществах. Строя график зависимости левой части уравнений от 1/Г, мы фактически строим график зависимости о от 1/7 и в соответствии с уравнением (6-8) получаем из величины наклона графика. [c.128]

Частота квадрупольного резонанса быстро уменьшается для тех соединений, которые известны как в значительной степени ионные. Из этих данных определен процент ионности связи, приведенный в последней колонке таблицы, который довольно хорошо согласуется с экспериментальными значениями iler, полученными из измерений дипольного момента молекулы (длина молекулярного диполя, деленная на длину связи г). [c.58]

Более реальный метод установления наличия резонанса основан на измерении межядерных расстояний с помощьЬ диффракции электронов. В основе этого метода лежит наблюдение, согласно которому расстояние между ядрами каждой пары атомов уменьшается с увеличением числа шр электронов, совместно принадлежащих атомам. Так, расстояние между двумя атомами, соединенными тройной связью, меньше, чем расстояние при двойной связи. В некоторых случаях результаты измерений дипольных моментов молекул газов и изучение полосатых спектров дают основания судить о наличии или отсутствии резонанса. Приводимые ниже величины, заимствованные из статьи Паулинга и Броквея [24], иллюстрируют зависимость межядерных расстояний от типа связи для обычных ковалентных связей. [c.53]

Между образовавшимися ионами действуют силы электростатического притяжения. Соединений с ионным типом связи весьма ограниченное количество. Вместе с тем следует отметить, что чисто ионная связь в соединениях не осуществляется. Так, измерение дипольного момента молекул хлорида натрия в газообразном состоянии показывает, что э44)ек-тивный заряд ионов натрия и хлора составляет соответственно -f0,8 и —0,8 (в единицах заряда электрона). Следовательно, даже в соединениях, которые рассматриваются как ионные, в некоторой степени проявляется ковалентный характер связи. Это не влияет на свойства соединений, и последние рассматриваются как вещества с ионным типом связи,, Ионная связь характеризуется ненаправленкостью и нена-сыщаемостью. Ненаправленность ионной связи объясняется тем, что силовые поля ионов равномерно распределяются по всем направлениям в пространстве, поэтому каждый ион может притягивать к себе ионы противоположного знака по любому направлению. Взаимодействие ионов друг с другом не приводит к полной взаимной компенсации их силовых полей. Вследствие этого у ионов сохраняется способность [c.90]

Аналогично этому при замене [х на а может быть написано выражение для интенсивности в спектре комбинационного рассеяния. Выражение (9.23) показывает, что, решив задачу о колебании атомов в молекуле, можно вычислить относительные интенсивности отдельных полос поглощения, если независимым путем измерен дипольный момент молекулы. На основе этой схемы Волькеиштейном и Ельяшевичем были рассчитаны интенсивности и поляризации в спектре комбинационного рассеяния галогенопроизводных метана. [c.190]

Измерение дипольных моментов молекул введено Дебаем в 20-х годах нашего века. До этого времени суждения о цис- и транс-конфигурациях основывались на соображениях, приведенных выше при рассмотрении конфигураций фумаровой и малеиновой кислот, т. е. прежде всего на способности цыс-изомеров замыкаться в цикл или на их образовании при раскрытии дакла. При таких химических превращениях не должны затрагиваться связи заместителей с Ьлефиновыми углеродами, так как это часто ведет к изменению конфигурации. В приведенном примере с фумаровой и малеиновой кислотами это требование соблюдено. Но, разумеется, этот критерий приложим не ко всякой паре геометрических изомеров. Например, он принципиально неприложим к дихлорэтилену, так как из него нельзя получить циклических производных, не затронув связей С—С1, а сам он не может быть получен из цикла без разрыва связей с олефиновыми углеродами. В этих случаях можно с некоторой степенью вероятности судить о конфигурации по аналогии физических констант с каким-либо известным объектом. Так, если конфигурация обоих дихлорэтиленов известна, а обоих дибромэтиленов неизвестна, то очевидно, что можно довольно уверенно судить о последней, сравнивая, например, температуры кипения всех четырех соединений (см. табл. 32, стр. 283). [c.318]

Вслед за более или менее формальным описанием хилшческой валентности в предыдущей главе можно перейти к более детальному обсуждению физических свойств химической связи. Начнем это изучение с рассмотрения свойств некоторых простых молекул, находящихся при комнатной температуре в газовой фазе. Связь в этих молекулах в общем скорее ковалентного чем ионного типа, но отклонения от чисто ковалентной связи имеют место и могут быть изучены путем определения различных свойств молекулы, наиболее важным из которых является энергия связи. Выяснению этого вопроса способствует измерение дипольных моментов молекул, а также и расстояний Л1ежду атоллами, образовавшилш связь. Более подробное рассмотрение последнего обстоятельства лш откладываем до одной из следующих глав. Важными являются также и причины отклонения от ковалентной связи. Эти причины связаны со свойствами атомов, образующих связь, с тенденцией к присоединению или потере электрона и с легкостью, с которой они деформируются в электрическом поле. Все эти вопросы систематически рассматриваются в настоящей главе. [c.165]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология