Электрические и оптические характеристики молекул

Рефрактометрические данные для определения моментов электрического диполя, молекулярных масс методом рассеяния света, спектральных характеристик молекул и оптической активности [c.329]

Электрические и оптические характеристики молекул [c.120]

Для определения строения молекул важно знать их основные электрические и оптические характеристики—дипольный момент (ji) и поляризуемость (а). [c.34]

Выше неоднократно демонстрировалась тесная связь между электрическими и оптическими свойствами молекул, с одной стороны, и характеристиками молекулярных спектров, с другой. При этом речь идет не только о самой природе спектров, но и об их чувствительности к влиянию межмолекулярных сил, определяемых теми же электрическими и оптическими параметрами взаимодействующих молекул. Отсюда вытекает возможность получать из спектроскопических данных информацию об указанных молекулярных параметрах, представляющую исключительно большой познавательный и практический интерес. [c.120]

Предметом данной книги являются, с одной стороны, введение в теорию химической связи в объеме, необходимом для овладения полуэмпирическими методами квантовой химии (этому посвящена гл. 10, которой заканчивается методическая часть книги), а, с другой стороны, изучение взаимосвязей между строением молекул и их свойствами. Что касается свойств, под ними понимаются как статические характеристики (термохимические, электрические, магнитные, оптические), так и динамические характеристики, т. е. реакционная способность, определяемая константами равновесий и скоростей. Следует уточнить, как мы будем толковать понятие структура . В узком смысле слова под структурой понимается расположение атомов в молекулах, а также упаковка молекул в кристаллической решетке. То, что понимается под структурой в этом смысле, во многих случаях теперь определяется непосредственно методами рентгеноструктурного анализа. Что же касается интересующих нас проблем, мы будем чаще всего подразумевать под структурой исследуемого соединения его расчетные теоретические характеристики, которые сравниваются со свойствами, найденными экспериментально. [c.10]

Характер химических превращений и свойства веществ зависят от строения реагирующих молекул и особенно от размеров и расположения входящих в них атомов, межъядерного расстояния и энергии химических связей, зарядов атомов и атомных группировок, моментов инерции молекул. Не всегда подобные характеристики могут быть рассчитаны теоретически. Очень часто привлекаются опытные данные, получаемые путем исследования электрических, магнитных, оптических и других свойств веществ. Знание экспериментально получаемых молекулярных характеристик важно для проверки гипотез о механизме химических процессов. Кратко остановимся лишь на принципах наиболее важных методов экспериментального исследования строения молекул. [c.49]

Жидкие кристаллы — это органические молекулы, геометрические и (или) полярные характеристики которых благоприятствуют их упорядоченной ориентации в одном или двух направлениях. Вещество при этом остается текучим и выглядит как жидкость. Однако его оптические свойства подтверждают наличие некоторой упорядоченности на молекулярном уровне. Длинные, узкие и весьма жесткие молекулы выстраиваются подобно сплавляемым по реке бревнам (так называемые нематические жидкие кристаллы). Более сложные формы типа больших плоских молекул могут образовывать слоистые структуры, подобные структуре клееной фанеры (так называемые смектические жидкие кристаллы). Фактическое поведение фазы определяется равновесием между эффектами, обусловленными формой молекулы и ее ближайшим окружением. Это равновесие подвержено влиянию даже небольших электрических полей, так что оптические свойства жидких кристаллов могут быстро меняться (например, прозрачное вещество может стать светонепроницаемым). [c.83]

Изучение оптических и электрических свойств органических веществ позволяет современной науке часто не только более быстро и точно определять относительное расположение атомов в молекуле, но и устанавливать количественные характеристики прочности связей между атомами и вычислять расстояния между атомами в абсолютных единицах. [c.39]

При облучении линейно-поляризованным светом пленки, в которой диспергированы оптически анизотропные флуоресцентные молекулы (М), последние возбуждаются селективно в зависимости от углового расположения молекулярных осей относительно направления электрического вектора возбуждающего света. Испускаемая из пленок флуоресценция обладает поляризованными характеристиками, которые зависят от пространственного распределения молекулярных осей (рис. 35.15) молекул, возбужденных на момент испускания флуоресценции. [c.219]

Вторая половина XX в. характеризуется бурным развитием химии вообще и квантовой химии в частности. Возможность применения для квантовохимических расчетов быстродействующих электронно-вычислительных машин позволяет использовать их результаты даже в заводской практике. Поэтому знание квантовой химии необходимо не только химикам, занимающимся научными проблемами, но и химикам-практикам. Изучение квантовой химии позволяет получить представление о различных свойствах и явлениях, таких, как спектры (оптические, ЭПР, ЯМР), магнитная и электрическая характеристики веществ, реакционная способность молекул, течение химических реакций и катализ. [c.4]

Для специалиста в области физической органической химии дипольный момент и молекулярная рефракция являются преимущественно электронными свойствами, так же как и оптическая активность, определяемая топологией движения заряда в молекуле под влиянием электрической компоненты электромагнитного поля. К подобным же свойствам относятся величина химического сдвига частоты ядерного магнитного резонанса и константа ядерного квадрупольного взаимодействия, представляющие собой чувствительные характеристики распределения электронов, окружающих ядро. [c.98]

Оценка чистоты. — Шведские химики Сведберг и Тизелиус внесли большой вклад в развитие химии белка разработкой аналитических методов, чрезвычайно удобных для характеристики этих, высокомолекулярных соединений. Метод ультрацентрифугирования Сведберга служит для определения молекулярного веса. При вращении с очень большой скоростью ячейки, содержащей раствор белка, молекулы белка под действием центробежных сил движутся от центра со-скоростью, зависящей от величины молекулярного веса. Специальная оптическая система дает возможность наблюдать и фотографировать ячейку во время центрифугирования. Молекулярный вес может быть, найден либо из определения седиментационного равновесия, либо по-скорости седиментации- Хотя теоретически первый метод точнее, для достижения равновесия требуется длительное время, и поэтому более точные значения получают, исходя из определения скорости седиментации. При применении ультрацентрифуги можно установить также гомогенность молекул (по величине и форме). Тизелиус предложил (1937) электрофоретический метод разделения молекул белка в электрическом поле молекула белка движется со скоростью, определяющейся величиной молекулы, ее формой, количеством и типом ионизированных групп. Материал, кажущийся гомогенным по растворимости, может содержать компоненты, отличающиеся по электрофоретической подвижности. Жестким критерием чистоты является профиль кривой распределения, получаемой при противоточном распределении молекул (Крейг, см. 31.29). [c.674]

Использование физических методов позволяет исследовать основные вопросы теории химического строения, такие, как последовательность и кратность химических связей, структурная, оптическая и конформационная изомерия, координационное число атомов, взаимное влияние атомов и групп атомов в молекуле, внутреннее вращение молекул и другие движения с большими амплитудами, энергетические, электрические и другие молекулярные характеристики, промежуточные продукты и механизмы реакций, структура конденсированных фаз и т. д. [c.13]

Совершенно другие электрооптические свойства характерны для жесткоцепных полимеров. Эксперименты показывают, что цепные молекулы, равновесная жесткость которых достаточно велика (большая длина сегмента Куна), имеют также большую кинетическую жесткость (большое время деформации т ). Поэтому жесткоцепные молекулы в электрическом поле ориентируются как целое (ориентационный механизм, характеристическое время то), а равновесные характеристики и кинетика процессов ДП и ДЛЭ в растворах этих молекул отражают их днпольные, оптические и гидродинамические свойства. [c.82]

Физические свойства гетероцепных сложных полиэфиров, как и всех других высокомолекулярных соединений, изменяются в широком диапазоне в зависимости от строения макромолекулы. Важными в этом отношении особенностями строения макромолекул являются те из них, которые оказывают влияние на способность полимерных молекул к кристаллизации, т. е. упорядочиванию не менее существенным является гибкость молекулы и, наконец, наличие сил между макромолекулами, возникающих в результате полярного влияния, водородных связей и т. п. Как влияют различные особенности строения цепи на перечисленные выше факторы, мы рассмотрим отдельно в разделе Зависимость свойств полиэфиров от строения цепи здесь же лишь ограничимся указанием на то, что изменение строения макромолекул вызывает и соответствующее изменение физических свойств полимера. Среди этих свойств особенно важными являются растворимость, свойства растворов, молекулярный вес, фракционный состав, температура плавления, оптические свойства, способность к кристаллизации и ориентации, электрические и механические свойства. Перечисленные выше характеристические качества в первую очередь определяют возможность практического использования того или иного полиэфира в различных областях техники и поэтому знание их имеет особенно существенное значение. Ниже мы рассмотрим подробнее имеющиеся в литературе материалы по методике определения указанных свойств, а также приведем конкретные характеристики полиэфиров. [c.242]

При прохождении через оптически активный образец монохроматического линейно поляризованного света происходит поворот плоскости поляризации электрического вектора. Угол, на который поворачивается эта плоскость, может быть измерен с помощью поляризаторов. Основной вклад в спектры дисперсии оптического вращения благодаря спиральным участкам вносят белки. Эту характеристику используют чаще всего для определения относительного содержания а-спиралей в белках. Однако существует ряд факторов, влияющих на характер спектров и являющихся источником возможных ошибок. Прежде всего бывает трудно учесть влияние окружающей среды на спектр дисперсии оптического вращения белка. Кроме того, надо иметь в виду наличие в молекулах исследуемых белков деформированных неспиральных участков и разный вклад в спектр длинных и коротких спиралей, а также то, что между реальными (природными) белками и их синтетическими аналогами, используемыми в в качестве эталонов спиральности , невозможно достичь структурной эквивалентности. [c.73]

По аналогии с оптическими волокнами в тонком слое жидкого кристалла также может быть реализован волноводный режим распространения света вдоль слоя, если обеспечить соответствующее изменение диэлектрической проницаемости в пределах толщины слоя. А как мы знаем, изменения диэлектрических характеристик в ЖК можно добиться изменением ориентации директора (длинных осей молекул). Оказывается, в слое нематика или холестерика можно, например, путем приложения электрического поля обеспечить такой характер изменения ориентации директора по толщине, что для определенной поляризации света такой слой оказывается оптическим волноводом. [c.143]

И Y. которые в свою очередь определяются строением молекулы. В гл. 14 описана также классическая механическая модель, для которой могут быть вычислены значения параметров р и у. Оптическое вращение этой классической модели обладает некоторыми существенными характеристиками, действительно наблюдающимися в случае оптически активных молекул. Так, например, эта модель объясняет зависимость оптической активности от длины волны света, используемого для измерений. Она объясняет также то, что электронные движения, ассоциированные со слабыми полосами поглощения, могут вносить существенные вклады в оптическое вращение. С другой стороны, поскольку, как известно, классическая механика непригодна для описания молекул, едва ли можно всерьез принимать эту модель как основу для детальной теории зависимости между строением молекулы и оптической вращательной способностью. Такая теория должна быть, конечно, основана на квантово-механических выражениях для параметров р и у-Используя методику, аналогичную приведенной выще в этой главе при выводе выражения для поляризуемости а, можно вывести выражения, аналогичные (Е-1). Сперва определяется возмущение волновой функции магнитным полем. Затем возмущенная волновая функция используется для нахождения электрического момента молекулы. Результирующее выражение содержит член, пропорциональный скорости изменения магнитного поля и коэффициент при этом члене может быть приравнен отношению —р/с) в уравнении (Е-1а). Ана/ Огичные вычисления магнитного момента, обусловленного волновой функцией, возмущенной электрическим полем, дают член, зависящий от скорости изменения электрического поля коэффициент при этом члене может быть приравнен у/с в уравнении (Е-16). [c.534]

Причина визуализации доменов заключается в том, что на поверхности образца в областях доменов с противоположным направлением дип0льн0 0 момента возникают отличающиеся друг от друга электрические поля. Это отличие в электрических полях приводит к различной ориентации молекул в нематике над доменами с противоположной ориентацией дипольного момента, что, в свою очередь, приводит к различию оптических характеристик нематика над соответствующими участками поверхности образца и в конечном счете к визуализации доменов. [c.134]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология