Определение дипольных моментов газов

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИПОЛЬНЫХ МОМЕНТОВ ГАЗОВ [c.98]

Описанный метод определения дипольных моментов применим только к газам, так как при выводе уравнения Дебая предполагается, что в отсутствие электрического поля молекулы ориентированы хаотично. [c.327]

Для определения дипольного момента молекул газа строят график П = /(1/Г) по тангенсу угла наклона полученной прямой с осью [c.14]

Формулой (IV.127) пользуются для определения дипольных моментов молекул на основании измерения статической диэлектрической проницаемости газов и разбавленных растворов полярных веществ в неполярных. Однако к полярным жидкостям формула (IV. 127) неприменима, так как локальное поле в этом случае не передается выражением (IV. 120). [c.214]

Указанный метод определения дипольных моментов применим только для газов, так как при выводе уравнения Дебая предполагается, что в отсутствие электрического поля молекулы ориентированы хаотично. В растворе ясе под действием межмолекуляр- [c.293]

Перейдем к рассмотрению растворов. Известно, что во многих случаях к разбавленным растворам с успехом можно применить представления теории газов. Так, например, определение дипольных моментов в разбавленных растворах получило всеобщее признание. Естественно было предположить, что этот метод окажется также полезным для определения опти- [c.242]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИПОЛЬНЫХ МОМЕНТОВ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОСТОЯННЫХ ПРИ ПОМОЩИ ГАЗО-ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ [c.346]

Точные формулы для расщепления Штарка в молекулах типа асимметричного волчка получить трудно. Однако исследование эффекта Штарка позволяет также рассчитать дипольные моменты и в этом случае. При неизвестном направлении дипольного момента эффект Штарка определяется для нескольких линий. Это дает возможность вычислить значения проекций дииольноГо момента на оси. В этом большое преимущество данного метода определения дипольного момента, так как все остальные методы измерений дают возможность определить лишь скалярную величину дипольного момента молекулы. Определение дипольного момента по штарк-эффекту дает возможность измерять небольшие (порядка 0,1—0,2 0) значения дипольного момента почти с такой же точностью (около 0,2%), как и большие. Важно, что для метода Штарка несущественно даже значительное загрязнение газов, так как для измерения выбираются лишь те линии поглощения, которые принадлежат интересующей нас молекуле. В табл. 7 приведены значения дипольных моментов ряда простых соединений, полученные методом Штарка. Точность определения моментов не превышает 1 % от измеряемой величины. [c.64]

Дипольные моменты низкомолекулярных веществ. Исследование диэлектрической поляризации вещества позволяет определить дипольный момент lo его молекул, связанный с диэлектрической проницаемостью е уравнением (9.20). По величине дипольного момента можно судить о симметрии зарядов в молекуле, наличии изомерии, о расположении радикалов в сложных органических соединениях, т. е. охарактеризовать стереохимическую структуру молекулы. Определение дипольных моментов проводят обычно в газе или в растворе полярного вещества в неполярном растворителе, где при бесконечном разбавлении можно исключить взаимодействие полярных молекул друг с другом. Для раствора уравнение (9.20) можно записать в следующем виде [c.258]

Для определения дипольного момента молекул газа строят график зависимости П=/ по тангенсу [c.21]

Определение дипольных моментов и диэлектрических постоянных при помощи газо-жидкостной хроматографии. [c.156]

Экспериментальное измерение дипольных моментов имеет очень большое значение для понимания структуры молекул. Определение дипольных моментов в большой степени помогает интерпретировать растворимость, свойства растворов, отклонения от законов идеальных газов и идеальных растворов, влияние растворителей на скорость реакции. [c.536]

Распределительная хроматогра -фин. Этим методом можно успешно отделить нефтяные сернистые соединения от парафино-нафтеновых углеводородов. Исследуемые нефтепродукты пропускают с определенной скоростью через твердый активированный адсорбент. На адсорбенте задерживаются кислородные и сернистые соединения, характеризующиеся большим дипольным моментом. После этого их извлекают десорбентом — вытеснительной жидкостью. Это, как правило, метанол или этанол и их смеси с бензолом, отличающиеся значительным дипольным моментом. Вытесненные с поверхности адсорбента соединения отделяют от растворителя разгонкой в мягких условиях (в токе инертного газа). Разделить ароматические углеводороды и сернистые соединения практически невозможно, так как величины адсорбционной способности сернистых соединений и ароматических углеводородов близки между собой. [c.83]

Здесь А/в — потенциал ионизации акцептора атома водорода, измеренный относительно потенциала ионизации изоэлектронного атома благородного газа (например, Н2О относительно Не). Расчеты показывают, что системы типа PH Ке имеют энергии связи, которые могут быть объяснены единственно дисперсионными силами. Дипольный момент связи АН есть [гдн. Эта величина вызывает определенные сомнения, так как однозначно определен лишь полный дипольный момент молекулы. Однако ее можно оценить с использованием локализованных орбиталей [c.371]

В течение многих лет теоретическое рассмотрение этих каталитических реакций отставало от практики, а практика в свою очередь мало помогала теории. Изменение наступило, когда Лэнгмюр предположил [5], что промежуточными веществами в этих реакциях являются поверхностные соединения, образованные путем хемосорбции реагирующих веществ в виде ионов, радикалов или атомов на поверхности твердого тела. Точная идентификация этих промежуточных веществ оказалась затруднительной во всех случаях, и во многих гетерогенных реакциях скорость-определяющая стадия не была точно установлена. Здесь оказали помощь количественные исследования величины, скорости и энергий хемосорбции газов, а также измерения дипольного момента адсорбированного слоя (определяемого по изменению работы выхода) или измерение его электропроводности. Совсем недавно исследование ИК-спектров позволило установить тип связи в адсорбированных молекулах, тогда как методы электронного проектора и электронной микроскопии помогли в определении положения адсорбированных молекул относительно граней и ребер кристаллических решеток. Отсутствие ясности в вопросе о механизмах реакций не дает возможности количественно объяснить каталитическую активность даже чистых твердых тел, хотя имеется много обнадеживающих подходов к решению этой проблемы пройдет некоторое время, прежде чем удастся полностью понять поведение сложных поверхностей промышленных катализаторов. [c.19]

Если к одной системе применить оба метода, то имеется значительно большая возможность определения суммарных изменений, происходящих при адсорбции. Сведения, получаемые при применении каждой из методик, взаимно дополняют друг друга. В качестве примера можно указать на исследование эффектов, обусловленных замещением поверхностных групп ОН. В более ранней работе с пористым стеклом аномальные кривые и данные о сжатии при малых степенях заполнения поверхности, найденные для азота и окиси углерода, объясняли, исходя соответственно из квадрупольного и дипольного моментов адсорбированного газа [75]. [c.283]

Отклонения от законов идеальных газов и растворов вызываются главным образом увеличением молекулярного веса при образовании ассоциатов из более чем одной молекулы. Электрические свойства вещества с Н-связью также необычны, так как положение атомов водорода оказывает влияние на дипольный момент, и во многих соединениях эти моменты ориентируются определенным образом при] образовании комплексов. [c.16]

Мы не можем закончить обсуждение этого вопроса однозначным выводом. С одной стороны, ИК-спектры ориентированных образцов в поляризованном свете, несомненно, полезны при отождествлении колебательных полос и при грубом определении ориентации групп в молекулах. С другой стороны, имеется достаточно оснований, чтобы соблюдать осторожность при детальной количественной интерпретации результатов. Даже в случае нафталина, когда взаимодействие между молекулами в кристалле относительно мало, наблюдаются отклонения от модели ориентированного газа [1636]. В кристаллах с Н-связью межмолекулярные взаимодействия гораздо сильнее, а коэффициент поглощения ИК-полос испытывает анизотропные возмущения за счет Н-связи, поэтому такие отклонения должны быть еще больше. Как отметили Хаггинс и Пиментел [979], дихроизм полос валентных колебаний определяет ориентацию связи только в случае линейной Н-связи, когда интенсивность полосы валентного колебания усилена за счет индуцированного дипольного момента, направленного вдоль связи А — Н. В тех же случаях, когда линейность Н-связи не доказана, необходимо иметь в виду, что приращение дипольного момента может быть параллельно связи [c.106]

Связь между дипольными моментами и диэлектрическими проницаемостями была рассмотрена в гл. 5 (стр. 144—145). Полная молярная поляризация соединения является суммой постоянного члена — деформационной поляризации Рд и члена, зависящего от температуры — ориентационной поляризации Рд. Определение диэлектрической проницаемости (и отсюда Р /) для ряда температур дает возможность найти зависящую от температуры часть Р(з, которая включает дипольный момент. Этот метод используется как для газов, так и для разбавленных растворов в неполярных растворителях и обычно дает точные результаты, если только вещество устойчиво в достаточно большом интервале температур. [c.367]

Рассмотрим более подробно вопросы ассоциации газа применительно к условиям сублимационного конденсатора, где присутствуют полярные и неполярные молекулы. Силы, действующие между молекулами на далеких расстояниях, зависят от дипольного момента молекул [26]. Эти силы и приводят к явлению ассоциации. Если молекулы обладают постоянным электрическим диполем, как, например, молекула воды, то возникает так называемый ориентационный эффект. При наличии индуцированных дипольных моментов имеет место индукционный эффект. Если, молекулы не имеют постоянного дипольного момента, то взаимодействие между ними возникает в результате дисперсионного эффекта. Все эти типы взаимодействий приводят к возникновению сил притяжения между молекулами и при определенных условиях могут приводить к ассоциации. В то же время на близких расстояниях порядка атомных размеров (10- см) действуют силы отталкивания. [c.137]

Мюллер [53—55] впервые показал, что дипольные моменты, вычисленные из экспериментальных данных для разбавленных растворов при помощи формулы Дебая, отличаются от моментов, полученных для веществ в газовой фазе. Это явление принято называть эффектом растворителя. Основная причина существования эффекта растворителя лежит в том, что формула Дебая, вывод которой базируется на теории локального поля Лорентца, не может учесть электростатическое взаимодействие, возникающее между молекулами растворенного вещества и окружающими их молекулами растворителя. Как правило, дипольные моменты, определенные методом разбавленных растворов, несколько занижены по сравнению с данными, найденными в газе или паре. [c.58]

Даны значения дипольных моментов, определенные в газовой фазе (газ) или при 25 С в бензоле I"" ментам [20 [c.173]

В природе в основном приходится встречаться с двумя типами нейтральных молекул. Первый тип — это молекулы, в которых заряды расположены столь симметрично, что в отсутствие внешнего электрического -поля их электрический дииольный момент р равен нулю. К этому классу относятся, например, газы (N2, Нг, СО2, СН4), ССи в газообразном и жидком состояиии и т. д. Второй тип —это молекулы, которые вследствие аеим-метричного расположения атомов обладают некоторым определенным дипольным моментом ро в отсутствии внешнего [c.77]

Для определения дипольных моментов молекул в газах и парах (при давлениях не ниже Ю мм рт. ст.) может быть использован микроволновой спектральный метод, основанный на эффекте Щтарка [42, 47, 51]. Он считается наиболее точным методом, но применим, главным образом, к небольшим молекулам, особенно линейным и с высокой степенью симметрии. Найденный этим методом дипольный момент фурана составляет 0,6610. [c.208]

Известен ряд экспериментальных методов определения дипольных моментов веществ в газообразной и жидкой фазах измерение полной молярной поляризации во внешнем электрическом поле измерение молярной поляризации при разных температурах (для газов) метод молекулярного пучка метод инфракрасной спекгро-с коп и и и др. [c.121]

Наиболее точным методом определения дипольных моментов является микроволновая спектроскопия. Если поместить газ в электрическое ноле, происходит расщепление чисто вращательных линий на шгарковские компоненты, причем величина расщепления зависит от напряженности электрического поля и дипольного момента. Эффект Штарка в электрическом поле совершенно аналогичен эффекту Зеемана в магнитном поле, и в обоих случаях расщепление возникает потому, что пространственное вырождение уровней энергии снимается при наложении электрического или магнитного поля. Отдельные штарковские компоненты можно наблюдать в полях с напряженностью в несколько тысяч вольт на сантиметр, а расщепление можно измерить с большой точностью. Напряженность электрического поля определяется обычно калиброванием по молекулам с известными дипольными моментами. Поскольку исследуемое вещество находится в газовой фазе и при низком давлении, здесь отсутствует влияние растворителя, а взаимодействие между полярными молекулами сведено до минимума. Не влияет на результаты и наличие примесей, если только можно проанализировать сложный спектр смеси. Кроме того, в благоприятных условиях можно найти значения дипольных моментов каждой из изотопных молекул в отдельных колебательных состояниях. Этот метод пригоден только для простых молекул с высоким давлением паров, но сейчас уже имеется довольно много надежных количественных данных по дипольным моментам молекул, которые можно интерпретировать, основываясь на представлениях об электронной структуре молекул. [c.244]

Влияние водородных связей на относительное удерживание в газо-жидкостной хроматографии на многовалентных спиртах, содержащих -цианоэтильную группу. (Определение дипольных моментов для 39 в-в (изомеры нитрофенолов, эфиры оксибензойных к-ти др.) [c.158]

Установка описанного выше типа для работы по методу биений прекрасно подходит для измерений в газах. Точность результатов, получаемых при измерении в газах, должна быть во всяком случае намного выше точности измерений с жидкостями. Это видно из того, что разность между емкостью конденсатора, заполненного воздухом при атмосферном давлении, и емкостью полностью эвакуированного конденсатора составляет не более 0,06% однако именно этот небольшой емкостньп эффект и приходится измерять при определении дипольных моментов в газах. Правда, для полярных газов с высоким значением диэлектрической проницаемости этот емкостный эффект намного больше, но поскольку возможны отклонения газа от идеальности, а, кроме того, исследуемое вещество может иногда иметь низкое дав.леиие паров, желательно иметь возможность проводить измерения при таком [c.41]

В настоящей главе не рассмотрены способы определения дипольного момента методом молекулярного пучка [52, 53] или из поглощения радиоволн в диэлектриках [54], поскольку для большинства молекул эти методы дают менее точные результаты, трудны в работе, а иногда просто ненрименимы. Для точных определений дипольного момента изолированной молекулы в условиях, когда она свободна от воздействия окружающей среды, всегда лучше измерять диэлектрическую проницаемость вещества в газообразном состоянии. В этом случае наиболее удобным методом измерений является метод биений. Поскольку большие требования к точности сильно затрудняют измерения в газах и поскольку низкое давление паров большого числа веществ или их термическая неустойчивость исключает возможность измерений в газах, подавляющее большинство измерений дипольных моментов проводится с растворами полярных соединений в неполярных растворителях. Для таких измерений метод биений оказался вполне удобным и точным, причем установка в этом случае получается проще, чем для газов, за счет устранения всяческих специальных предосторожностей, необходимых для работы с газами. При измерениях растворов и жидкостей можно применять также и метод резонанса. Очень хорошие результаты могут быть получены с подробно описанным выше весьма простым вариантом резонансной схемы. В особом случае исследования жидкостей, обладающих значительной электропроводностью, необходимо пользоваться мостиком емкостей или схемой твин-Т . Последние дают удовлетворительные результаты также при применении их к непроводящим жидкостям. [c.52]

Экспериментально обнаружено, что одноатомные газы, такие, как Не, Ne, Аг, поглощают излучение с длинами волн существенно короче 1 мкм в линиях, аналогичных наблюдаемым в солнечном спектре. Большая часть сказанного относится и к симметричным двухатомным молекулам типа N2 и 0.2, за исключением области очень высоких давлений, когда вследствие молекулярных соударений возникает наведенный дипольный момент. Асимметричные двухатомЕ1ые молекулы типа СО, N0 и многоатомные молекулы типа СО ,, Н. О сильно поглощают в определенных интервалах волновых чисел (или длин волн), которые называются полосами поглощения (рис. 4). Из рисунка видно, что Oj имеет полосы 15 4,3 и 2,7 мкм. Как следует из рис. 4, полосы 9,4 и 10,4 мкм в окрестности 1000 см" (напомним,, что v, см )—IOVX (мкм) сильно поглощают при температурах существенно выше 300 К, однако при 300 К поглощение отсутствует. Такие полосы называют горячими. При высоких давлениях (Р>0,5 МПа) в СО появляется индуцируемая давлением полоса 7,5 мкм. [c.486]

В начале шестидесятых годов О. Р. Лайд, определяя дапольный момент с помощью эффекта Штарка, нашел, что его величина для изобутана равна 0,132 В /88/, а для н-пропана - 0,0830/89/. Следует отметить, что определение электрического дипольного момента по Штарк-эффекту дает возможность измерять значения дипольного момента порядка 0,1-0,21) с высокой точностью (до 0,2%). Важно, что дпя метода Штарка несущественно даже значительное загрязнение газов, так как дпя измерения выбираются лишь те линии поглощения, которые принадлежат исследуемой молекуле /90/. Стало ясно, что молекулы алканов обладают постоянным электрическим дЬпольным мо-мштом. Постоянный дипольный момент молекул алканов существует благодаря неполной взаимной компенсации дипольных моментов отдельных С-С-и С-Н-связей /87/. [c.142]

Вопрос о молекулярных соединениях не нов. В известной монографии Пфейфера описаны тысячи таких соединений. Однако в настоящее время стал возможен новый подход к молекулярным соединениям. Причиной этого является современная структурная теория, внесшая много нового, и современный эксперимеит с применением физических методов исследования. Ушло в прошлое то время, когда главным критерием был кристаллохимический, связанный с выделением в твердом состоянии смешанного соединения, определенного стехиометрического состава. Благодаря изучению МС в растворах спектрофотометрическим методом, стало возможным определять теплосодержание и энтропию образоваиия. Метод дипольных моментов дал возможность судить об изменении полярно Сти при их образовании. Большое значение приобрел ядерный резонанс, позволяющий обнаружить молекулярные соединения там, где другие методы недостаточны. В результате применения новых методов исследования получили большой размах. Комплексное изучение позволило обнаружить случаи наличия водородных связей без изменения частот, но с изменением интенсивностей. Область МС распространилась также на газы. Скорость рекомбинации атомов иода в парах увеличивается в присутствии бензола вследствие образования МС. Не только аммиак в водном растворе существует не в виде изолированных молекул, а в виде ЫНз Н2О, но даже кислород, растворенный в воде, надо рассматривать, как Н2О О2. Опыт показывает, что нельзя пренебрегать наличием молекул Л4 наряду с молекулами Лг. Газы при повышенных давлениях дают молекулярные соединения. Это относится даже к таким смесям, как СО2 с Н2 или с N2. Как известно, даже гидрофобные инертные углеводороды дают гидраты с водой. [c.225]

Многие жидкофазные реакции, происходящие через промежуточное образование молекулярных соединений, не содержащих водородных связей, по-видимому, подобны протолитиче-ским процессам с неполным переходом протона. Сыркин [21] показывает, какой широкой теперь стала область молекулярных соединений, перешагнувшая через порог стехиометрических отношений, и как связагю она с катализом. Ушло в прошлое то время,— говорит он,—когда главным критерием был кристаллохимический, связанный с выделением в твердом состоянии сме-нганного соединения определенного стехиометрического состава . Благодаря изучению растворов спектрофотометрнческим методом, методом дипольных моментов, посредством ядерного резонанса и т. п. удалось обнаружить, что молекулярные соединения образуются даже в таких случаях, о которых трудно было предположить. Кислород, растворенный в воде, образует соединения ПгО-Ог и, видимо, НгО тОг. Гидрофобные насыщенные углеводороды дают гидраты с водой. Область молекулярных соединений распространилась и на газы. Так, например, при повышенных давлениях образуются молекулярные соединения при взаимодействии СОо с Нг, СОг с N2 и т. д. Роль молекулярных соединений в гомогенном катализе, как показывает Сырк-ии связана со следующими обстоятельствами [21, стр. 227]. [c.388]

Адсорбция и конденсация на ионах. Кратко рассмотрим процессы адсорбции и конденсации водяного пара на ионах. Положительный ион, обладающий избытком положительных зарядов, при движении через газ смещает электроны в молекуле, находящейся в поле иона, относительно положительного ядра и индуцирует в ней дипольный момент. Может возникнуть вопрос достаточно ли велико время взаимодействия между ионом и молекулой для того, чтобы электронное облако молекулы сместилось под влиянием поля пролетающего иона столь же сильно, как и под действием постоянного электрического поля равной величины Легко убедиться, что какое-либо различие могло бы появиться только при очень больших частицах. Ион имее скорость порядка 10 —10 см сек и пролетает мимо молекулы (10 см) за 10 2—10" з сек это время достаточно велико для того, чтобы вывести электронное облако из равновесного положения. Молекулы с постоянным ди-польным моментом, достигшие поля иона, подвергаются Фиг. 48. Обра- соответствующей переориентации своих зарядов, в ре-зование комп- зультате чего возникает сила взаимодействия между по-лексных ионов ложительным зарядом иона и отрицательным зарядом полярной молекулы (фиг. 48). Аналогично может возникать сила взаимодействия между отрицательным зарядом иона (отрицательный ион) и положительным зарядом полярной или активной молекулы. Таким образом, между ионом и молекулой газа имеет место обмен импульсом без соударения. Молекулы адсорбируются на ионах только в определенном ограниченном количестве, причем с увеличением числа адсорбированных молекул уменьшаются силы взаимодействия между ионом и молекулами но пока действуют силы электрического поля, образовавшаяся частица может быть направлена соответствующим полем в любую часть конденсатора. [c.154]

Для определения коэффициентов активности и предсказания времени удерживания Мартпре [63 ] применил обработку регулярных растворов Гильдебранда [38 Ь ]. Для определения кажущихся коэффициентов активности необходимо знать следующие константы вещества и жидкой фазы а) молекулярные веса б) плотности в) температуры кипения г) дипольные моменты (в случае необходимости можно определить из диэлектрических постоянных как функцию температуры [68]) д) эмпирически определяемую постоянную, характерную для данной жидкой фазы е) упругость пара при рабочей температуре (только для вещества). Для определения времени удерживания и удельного удерживаемого объема необходимо, кроме того, знать ж) скорость газа-посителя з) давление на входе и выходе колонки и) вес жидкой фазы в ко- [c.136]

Так как выражение для адсорбционного потенциала содержит дипольный момент молекулы газа, то можно вычислить величину момента из экспериментально определенной теплоты адсорбции, если только все другие величины известны. Жакэ произвел этот расчет для трех дипольных газов — аммиака, сернистого газа и воды. Его результаты приведены в табл. 22. Величины, содержащиеся во втором столбце, были вычислены из изотерм адсорбции Титова для [c.274]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология