Дипольные моменты молекул жидких веществ

Дипольные моменты молекул жидких веществ [c.24]

Для вычисления дипольного момента молекул полярного вещества, находящегося в жидком или в твердом агрегатном состоянии, используют данные зависимости поляризации раствора в неполярном растворителе при бесконечном разведении от обратной температуры (рис. 2). Молярная поляризация раствора определяется по уравнению [c.14]

Для вычисления дипольного момента молекул полярного вещества, находящегося в жидком или в твердом агрегатном состоянии, используют данные зависимости поляризации раствора в неполярном растворителе при бесконечном разведении от температуры (рис. 2). [c.21]

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]

Для вычисления дипольного момента молекул твердого или жидкого вещества его растворяют в неполярном растворителе и нахо- [c.56]

Галоидпроизводные хроматографируются очень хорошо, и их пики не имеют хвостов даже на полярных жидких фазах. Для их разделения были использованы разнообразные жидкие фазы, наиболее часто это были эфиры фталевой и фосфорной кислот, силиконовые масла, разные сорта парафинов, реже полиэтиленгликоли, Р,р -оксидипропионитрил и др. На неполярной жидкой фазе компоненты выходят из колонки в соответствии с температурой кипения, на полярных фазах ненасыш,енные соединения имеют более высокие значения удерживаемых объемов. На указанное смещение оказывает сильное влияние величина дипольного момента молекулы вещества. [c.137]

Эти свойства жидкой воды связаны с необычайностью ее структуры, которая и заключается в наличии водородной связи, образующейся в молекулах воды вследствие существования неподелен-ных электронных пар. Электронные пары расположены на двух орбиталях, лежащих в плоскости, перпендикулярной к плоскости НОН (рис. 1.5). За счет неподеленных пар электронов в каждой молекуле воды могут возникнуть две водородные связи. Еще две связи могут обеспечить два водородных атома. Таким образом, только одна молекула воды в состоянии образовать четыре водородных связи. Благодаря этому результирующее распределение зарядов в молекуле воды напоминает тетраэдр, два угла которого заряжены положительно, а два — отрицательно. Результирующий центр положительных зарядов находится посредине между протонами. Он отделен от результирующего центра отрицательных зарядов, расположенного вблизи атома кислорода с противоположной Т5Т протона стороны. Вследствие этого молекула воды оказывается электрическим диполем с дипольным моментом, равным Кл-м (отсюда и высокая диэлектрическая проницаемость воды, и связанная с ней способность растворять ионные вещества). [c.23]

Если Б жидких углеводородах растворено вещество с полярными молекулами, то под воздействием поля полярных молекул поляризуются молекулы углеводородов за счет смещения электронов с наведением в них дипольного момента. [c.101]

Таким образом, полярность молекул растворителя имеет важное значение и показывает, что чем больше их дипольный момент (и, следовательно, выше диэлектрическая проницаемость), тем выше их способность сольватировать, тем больше выделяется энергии и лучше идет растворение. С другой стороны, способность твердых и жидких веществ растворяться также в значительной мере зависит от полярности их собственных молекул. Хорошая растворимость, например, сахаров, не образующих ионов, обусловлена присутствием в их молекулах многочисленных полярных спиртовых групп. [c.16]

Сжиженные инертные газы неон, аргон, криптон и ксенон являются простейшими по своим свойствам и типу межатомного взаимодействия жидкостями. Интерес к изучению их структуры связан с необходимостью дальнейшего развития теории жидкого состояния. Для этих веществ теоретические расчеты физических величин можно сделать более количественными, чем для других жидкостей. Притяжение атомов у сжиженных инертных газов описывается дисперсионными силами Ван-дер-Ваальса. Эти силы имеют квантовую природу. Своим существованием они обязаны нулевой колебательной энергии атомов. Не будь ее, нельзя было бы осуществить сжижение инертных газов, не существовало бы в природе парафинов, полимеров и многих других веществ с неполярными молекулами. Предпосылкой для появления дисперсионных сил является динамическая поляризуемость атомов и молекул, возникновение у них мгновенных диполей благодаря вращению электронов вокруг ядра. Электрическое поле такого диполя одной молекулы индуцирует дипольный момент в окружающих молекулах, что и приводит к появлению сил притяжения. [c.152]

В случае бинарных смесей какого-либо жидкого вещества с веществами, молекулы которых отличаются по массе, поляризуемости и дипольному моменту, но принадлежат к одному изологи-ческому ряду, на диаграмме зависимости J от [c.322]

Молекулы многих веществ обладают дипольным моментом и способностью определенным образом ориентироваться на границе раздела фаз. Дипольным моментом, равным 6-10 Кл-м, обладает молекула воды [71, 72—74]. В поверхностном мономолекулярном слое примерно каждая тридцатая молекула расположена отрицательным полюсом в сторону газообразной, а положительным — в сторону жидкой фазы. В двойном электрическом слое из ориентированных диполей создается разность потенциалов V — 0,26 В [72]. Поэтому при наличии в воздухе ионов обоих знаков в равных количествах капли воды адсорбируют преимущественно отрицательные ионы, пока положительный потенциал внутри капли не будет скомпенсирован полем избыточного заряда д. В равновесном состоянии заряд капли равен [71] [c.34]

Межмолекулярные силы взаимодействия при растворении компонентов нефтяного сырья в полярных и неполярных растворителях различны. Неполярные растворители, как, например, низкомолекулярные жидкие или сжиженные углеводороды, тетрахлорметан или соединения с небольшим дипольным моментом (хлороформ, этанол и др.) характеризуются тем, что притяжение между молекулами растворителя и углеводородов происходит за счет дисперсионных сил. В отличие от жидких углеводородов нефти, с которыми неполярные растворители смешиваются в любых соотношениях, твердые углеводороды растворимы в них ограниченно. Растворимость твердых углеводородов подчиняется общим законам теории растворимости твердых веществ в жидкостях. Согласно этой теории, растворимость твердых углеводородов в неполярных растворителях, в том числе в жидких компонентах масляных фракций, уменьшается с повышением их концентрации и молекулярной массы, а также температуры кипения фракции, и растворимость [c.59]

Интересно было посмотреть, как будут вести себя в этом отношении вещества, три атома галоида которых располагаются в бензольном кольце последовательно. Вещества этой серии обладают целым рядом особенностей. Почти все они склонны к значительным переохлаждениям. При переходе из жидкого (расплавленного) состояния в кристаллическое происходит значительное уменьшение объема. Эти факты указывают на то, что в данных веществах расположение молекул в кристаллической решетке имеет существенно иной порядок, чем в жидком состоянии. Не остается одинаковой, по-видимому, и конфигурация молекул при переходе из жидкого в кристаллическое состояние. Молекулы последовательных тригалоидбензолов обладают значительными динольными моментами. Так, дипольный момент 1,2,3-трихлорбензола равен 2,31 дебая [3]. [c.230]

Если молекулы неполярны, т. е. не имеют собственного дипольного момента, то образование ими кристаллической решетки при замораживании мало влияет на диэлектрическую проницаемость вещества, так как ни в жидком, ни в твердом веществе диэлектрических потерь нет. Изменение плотности при затвердевании приводит к изменению диэлектрической проницаемости и поляризации, приблизительно предсказываемому уравнением (6) для случая, когда ц, = 0. Например, для бензола [98], диполь- [c.633]

Аномально большая диэлектрическая проницаемость воды (гл. IX), определяющая замечательную способность ее растворять ионные вещества, связана с образованием водородных связей. Две отдельные дипольные молекулы обладают значительно меньшей способностью нейтрализовать приложенное электрическое поле, чем комплекс из двух молекул с двойным дипольным моментом. Единственными веществами с диэлектрической проницаемостью, превышающей 40, и с высокой способностью растворять электролиты являются вода, жидкий фтористый водород, перекись водорода и жидкий цианистый водород (H N). Все эти вещества полимеризуются благодаря образованию водородной связи. [c.271]

НИЯ интенсивностей соответствующих полос поглощения при изменениях температуры и полярности растворителей, можно установить, какая частота соответствует более полярной структуре. В случае некоторых веществ, например самого хлорацетона, полученные результаты подтвержу дены измерениями дипольных моментов [89]. У всех исследованных соединений, у которых возможно существование различных поворотных изомеров такого типа, более высокая частота колебаний карбонильной группы была приписана более полярной структуре, подобной I [1, 50], тогда как меньшая частота, соответствующая таким формам, как II, обычно близка по величине к частоте, характерной для исходных кетонов, что находится в согласии с предложенным механизмом. Эта теория дает также удовлетворительное объяснение того факта, что наличие второго атома галогена в а-положении не приводит к дальнейшему повышению частоты колебаний, так как в г с-положении относительно атома кислорода карбонильной группы может находиться не более одного из двух атомов галогена в а-положении. Однако когда атомы галогена находятся в цепи с обеих сторон от карбонильной группы, то каждый из них может давать свои эффекты поля. Это подтверждено на примере 1,3-дихлорацетона, молекулы которого могут находиться в изомерных формах III, IV и V, приведенных ниже. У этого соединения обнаружены в жидком состоянии три частоты колебаний карбонильной группы, которые [c.567]

Данные по дипольным моментам используются в химии для установления симметрии и строения молекул. Особую ценность представляют результаты определения структуры молекул этим методом для растворенных и неустойчивых в газовой фазе веществ. Прямые структурные методы, к сожалению, не могут быть непосредственно применены для жидкой фазы. [c.57]

В твердой фазе диэлектрическая проницаемость полярных молекул с жесткой кристаллической решеткой мало отличается от диэлектрической проницаемости неполярных молекул, так как второй член в правой части уравнений (99) и (100) при этом равен нулю . Поэтому величина скачка диэлектрической проницаемости при фазовом переходе зависит от значения диэлектрической проницаемости вещества в жидком состоянии. Как видно из уравнений (99) и (100), чем больше дипольный момент и меньше размер молекулы, тем выше диэлектрическая проницаемость жидкости и больше скачок диэлектрической проницаемости при переходе вещества в твердую фазу. Так, для) нитрометана диэлектрическая проницаемость увеличивается при плавлении с 4 до 45, т. е. более чем в десять раз [34]. Из-менение диэлектрической проницаемости неполярных веществ, (ц, = 0) определяется всецело различием плотности вещества в твердом и жидком состоянии.. Диэлектрическая проницаемость бензола изменяется, например, с 2,46 в твердом состоянии при 5°С до 2,34 в жидком [34], Так как доля жидкой фазы / определяется путем измерений электрической емкости, то даже [c.119]

Перед измерениями химически чистые вещества подвергались перегонке, осушались хлористым кальцием и снова перегонялись. Степень чистоты объектов исследования контролировалась хроматографически. Результат анализа показал, что содержание исследуемых изомеров в обравгхах не ниже 99%, концентрация полярных примесей незначительна. Из всех полярных 1фимесей особого внимания заслуживают следы воды, так как вода обладает сравнительно малым молекулярным объемом и большим электрическим дипольным моментом молекул. Это приводит к тому, что небольшие примеси воды могут заметно влиять на величину " образцов. Анализ на присутствие следов воды в исследованных жидких алканах проводился по методу Фишера, Концентрации воды оказались ниже концентраций, соответствующих насыщенным растворам. Учитывая это, можно полагать, что вода находится в растворенном состоянии, а не в виде эмульсии /6/. Следовательно, [c.126]

Бели даже молекула не имеет постоянного дипольного момента, то в электрическом поле она будет поляризоваться. Дипольные моменты молекул обычно определяют по измерениям диэлектрической проницаемости е в газообразных или жидких веществах или в растворе. Диэлектрическая проницаемость токазывает, во сколько раз меняется ем Кость конденсатора, образованного двумя металлическими пластинами, при помещении между ними исследуемого вещества. Для ее измерения этим пластинам прикладывают переменное электрическое поле и измеряют протекающий при этом электрический ток. Полная поляризуемость Рц выражается с помощью уравнения Клаузиуса—Мосотти [c.58]

Огромное различие трифторида алюминия и тетрафторида кремния не обусловлено тем не менее каким-либо значительным изменением типа связи — в обоих случаях связи имеют промежуточный характер между ярко выраженными ионными связями М+р- и нормальными ковалентными связями М р ,— а скорее является результатом изменения взаимного расположения атомов. Три летучих вещества существуют в виде отдельных молекул 31р4, РРз и 5Рв (не имеющих дипольных моментов) как в жидком и кристаллическом, так и в газообразном состояниях (рис. 9.4), и их плавление или испарение происходит лишь за счет теплового движения, в результате которого преодолеваются слабые меж- [c.248]

Если [X < 1,то можно определить (не достаточно точно) дипольный момент, измеряя поляризацию и рефракцию вещества в жидком состоянии. Точность онтичоского метода составляет около 10% ввиду трудности учета взаимодействия полярпых молекул и молекул растворенного вещества с молекулами растворителя. [c.372]

Если бы можно было дать общий ответ на вопрос что происходит при растворении молекул , то были бы решены и другие проблемы кинетики растворов. На этот вопрос, однако, ответить в общем виде не удается. Установлено, что процесс растворения и изменение энергии и энтропии при растворении зависят от свойств растворителя и растворенного вещества. Рассмотрим, например, растворение х.т1ористого водорода из разбавленной газовой фазы в жидком четыреххлористом углероде и воде. В первом случае свойства растворенного вещества лишь очень незначительно меняются по сравнению с газовой фазой, как это показывают очень малые изменения колебательных частот и дипольного момента. Во втором случае, однако, свойства растворенного вещества в корне меняются. Электропроводность раствора столь велика, что это явно указывает на полную диссоциацию растворенного вещества на ионы. [c.50]

Для чистых жидких полярных веществ зфавнение Дебая неприменимо, так как лежащее в его основе выражение Лорентца для внутреннего поля (I, 15) недостаточно учитывает электростатическое взаимодействие полярной молекулы с ее ближайшими соседями. Ьолее точный расчет внутреннего поля в полярном диэлектрике с учетом электростатического взаимодействия диполей, по Онзагеру [1, 4, 5], приводит к следующему соотношению между дипольным моментом, диэлектрической проницаемостью и показателем преломления [c.103]

Каталитические процессы начинаются с взаимодействия молекул исходных веществ с катализаторами. В тех случаях, когда катализаторы — твердые тела, а реагирующие вещества находятся в газообразном или в жидком состоянии, это взаимодействие начинается с адсорбции на поверхности катализатора молекул всех или части веществ, вступающих в реакцию. Но это утверждение имеет слишком общий характер для вывода механизмов катализа. Понятие адсорбции объединяет процессы самого различного характера, проявляющиеся в захвате молекул или их частей поверхностью твердых тел Один предельный тип — это неспецифическая физическая , или молекулярная, адсорбция под действием когезионных сил Лондона. Эти силы обусловлены существованием у любых атомов, свободных или объединенных в кристаллы или в молекулы, в любом фазовом состоянии особых небольших индукционных дипольных моментов, обусловленных существованием нулевой энергии. Эти взаимодействия между каждой парой атомов независимы, и для молекул и кристаллов суммируются. Потенпиал взаимодействия у любой пары атомов уменьшается с расстоянием пропорционально шестой степени V = соп81/г . При аддитивном [c.50]

При рассмотрении молекулярной структуры указывалось на невозможное использования для выявления структуры некоторых конститущюнных данных, например парахора это доказывает, что перекись водорода ассоциирована. Кроме того, имеется еще другое доказательство в пользу ассоциации. По мнению Мааса и Хэтчера 1108], низкое значение константы Рамзея—Этве-са—Шилдса (зависящей от поверхностного натяжения и плотности) показывает, что перекись водорода ассоциирована примерно в таких же размерах, как и вода. Правило Трутона позволяет сделать несколько более количественные выводы. В соответствии с этим энтропия парообразования прп нормальной температуре кипения для большинства веществ равна 21 кшл мол-град. 1. Высокие значения для перекиси водорода (26,6) и воды (26,1) доказывают, что эти вещества обладают в жидком состоянии некоторыми дополнительными силами притяжения между молекулами, которых нет у других веществ. Как перекись водорода, так и вода в парах не ассоциированы, а поэтому их состояния в парах такие же (если не считать различий в объеме), как и состояния тех веществ, для которых определено нормальное значение константы Трутона. Эта дополнительная упорядоченность или ограничение совершенно неупорядоченного движения в жидкой воде и жидкой перекиси водорода обусловлено связыванием групп молекул за счет водородных связей. Таким образом, силы, связывающие молекулы друг с другом в жидком состоянии, в среднем имеют большую величину, что приводит к увеличению плотности, поверхностного натяжения и энергии, необходимой для парообразования. Это иллюстрируется также высокой диэлектрической проницаемостью перекиси водорода. Диэлектрическая проницаемость пропорциональна квадрату дипольного момента следовательно, если молекулы связываются вместе таким образом, что дипольные моменты агрегатов оказываются увеличенными, то эффект связывания должен увеличить диэлектрическую проницаемость, несмотря даже на снижение общего числа диполей. Расчеты Паулинга 1341 показывают, что диэлектрическая проницаемость перекиси водорода при комнатной температуре в отсутствие ассоциации должна была бы лежать в интервале от 10 до 20, фактическая же ее величина находится около 80. [c.290]

Поскольку поверхно стные молекулы жидко сти уже ориентированы собственным внутренним полем (см. формулу (1.20)), то взаимодействие их с электрическим полем металла при контакте фаз может осуществляться лишь через деформационную поляризацию молекул жидкости — через индуцированный дипольный момент Ле1 = адЕ. Предполагая, что раствор имеет постоянную концентрацию одного и того же вещества и достаточно разбавлен во избежание нарушений структуры растворителя, вклад в общую поляризацию растворенного вещества при смене растворителя можно считать постоянным и малым. Тогда [c.20]

Кремнийсодержащие этинилвиниловые амины — жидкие вещества, сохраняющие г мс-конфигурацию этиленовой группировки исходных этинилвиниламинов. Их ИК-, ЯМР-спектры и дипольные моменты свидетельствуют об увеличении смещения электронной плотности в молекуле в сторону тройной связи, являющегося результатом участия атома кремния в сопряжении всей системы молекулы (d—зх-взаимодействие) [944]. [c.280]

Дипольные моменты и полярность отдельных молекул не дают представления об истинных свойствах системы в жидком и газообразном состояниях. В качестве характеристики в этом случае пользуются величиной диэлектрической постоянной, представляюш ей собой отношение силы взаимодействия между двумя зарядами в вакууме к этой силе, при тех же условиях, в данной среде. E vTH вещество с полярными связями, но неполярными молекулами растворить в полярном растворителе, то под влиянием растворителя у молекул возникает наведенный дипольный момент, изменяющий их свойства. В некоторых случаях этот момент столь велик, что полярные связи превращаются в ионные, и вещество подвергается электролитической диссоциации. Так как молекулы полярных растворителей в той или иной степени ассоциированы, то для оценки их влияния в растворах пользуются диэлектрической постоянной. Чем выше диэлектрическая постоянная растворителя, тем сильнее его влияние на полярные связи в молекулах растворенных веществ, тем вероятнее их превращение в ионные. [c.94]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология