Дипольные моменты чистых жидкостей

Сравните дипольные моменты, спектры инфракрасного поглощения, температуры кипения чистых жидкостей, прочность и длины связей следующих молекул (изоэлектронных в отношении валентных электронов) [c.342]

Порядок вычисления. Приближенное значение дипольного момента жидкости может быть рассчитано из диэлектрической проницаемости и показателя преломления чистой жидкости по уравнениям Онзагера (20) и Сыркина (21). Определяют по описанной выше методике диэлектрическую проницаемость (стр. 58), показатель преломления (стр. 45) и плотность жидкости (стр. 52) при одной и той же температуре. Экспериментальные данные и рассчитанные по уравнениям (20) или (21) значения и а заносят в таблицу [c.64]

Дипольный момент молекул чистых полярных жидкостей, в которых нет ассоциации за счет водородных связей, рассчитывают [c.9]

Аналогичная формула для нахождения дипольных моментов чистых полярных жидкостей предложена в работе [37] [c.29]

В чистых жидкостях и в растворах, в которых возможно возникновение водородных связей, явление ассоциации молекул играет большую роль. Так, наличие в жидкости межмолекулярных водородных мостиков приводит к понижению давления пара и повышению точки кипения. Известную роль здесь играет и полярность молекул. В частности, при одном и том же молекулярном весе точка кипения жидкости тем выше, чем большее ее дипольный момент. [c.102]

В молекуле окиси углерода между углеродом и кислородом действуют две ковалентные связи С 0 Электронные пары несколько смещены к более отрицательному кислороду, в результате чего молекула становится малополярной с дипольным моментом 0,12D. Полярность молекулы и наличие у атома углерода свободной пары электрона объясняет способность молекулы к реакциям комплексообразования. Оксид углерода может ыть лигандом по отношению к положительному иону металла и нейтральному атому d-элемента в последнем случае образуются карбонилы металлов. Карбонилы делятся на одноядерные, содержащие один атом металла [Сг(СО)б], [Ре(С0)5] и др., и многоядерные, содержащие от 2 до 4 атомов металла [Fe2( 0)eJ, [ o2(GO)g], [Rh4( 0)iJ, [RUg( 0)i2] и др. Координативная связь возникает за счет пары электронов углерода молекулы СО. Особенно легко образуют карбонилы металлы подгрупп хрома, марганца и 8В группы. Карбонилы, как правило, либо жидкости, либо летучие твердые вещества. При нагревании карбонила координативная связь разрывается и происходит разложение на окись углерода и металл [Ni( 0)4l = Ni + 4С0. Этим пользуются для получения чистых металлов, для нанесения металлической поверхности на тела, имеющие сложный рельеф. Карбонилы металлов 8В группы часто применяют в качестве катализаторов. Карбонилы железа используют в качестве антидетонаторов моторного топлива. [c.479]

ПОВЕДЕНИЕ НЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ ВО ВНЕШНЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ Коалесценцию капель в электрическом поле выской напряженности используют, как правило, для разрушения эмульсий типа В/Н, полярная жидкость которых, имеющая №льшую диэлектрическую проницаемость и относительно высокую электропроводность (вода), диспергирована в неполярной жидкости с небольшой диэлектрической проницаемостью и сравнительно низкой электропроводностью (нефть, нефтепродукты). Так, диэлектрическая проницаемость воды, молекулы которой характеризуются большим электрическим дипольным моментом, составляет 81, в то вревкш как диэлектрическая проницаемость нефти - около 2. Усредненная диэлектрическая проницаемость водонефтяной эмульсии зависит от содержания воды в ней и с ростом обводненности увеличивается [41, 42]. Электропроводность чистой воды равна 10" - 10" Ом" -см", а соленой - еще больше. Электропроводность безводной нефти составляет всего 10" - 10" Ом" см" . При увеличении содержания воды проводимость эмульсии значительно повышается. [c.47]

ДИПОЛЬНЫЕ МОМЕНТЫ ЧИСТЫХ ЖИДКОСТЕЙ [c.104]

Оптически активные материалы — это среды, обладающие естественной оптической активностью, т.е. способностью среды вызывать вращение плоскости поляризации проходящего через нее оптического излучения (света). Впервые оптическая активность была обнаружено в кварце, а затем в чистых жидкостях, растворах и парах многих веществ. Оптически активные материалы разделяют на правовращающие (положительное вращающие) и левовращающие (отрицательное вращающие). Это условное деление теряет смысл лишь вблизи полос собственного (резонансного) поглощения среды. Некоторые вещества оптически активны лишь в кристаллическом состоянии, так что их оптическая активность — свойство кристалла в целом, а не определяется строением отдельных молекул. Современная теория оптической активности учитывает взаимодействие электрических и магнитных дипольных моментов, наведенных в молекуле полем проходящей волны, а также дисперсию — зависимость показателя преломления среды от длины световой волны. Дпя нормальной оптической активности показатель преломления увеличивается с ростом длины волны. [c.256]

Хилей и другие [109] экспериментально измерили теплоты адсорбции большого числа полярных и неполярных газов на полярных и неполярных поверхностях путем определения теплот смачивания последних. При этом было установлено, что теплоты смачивания рутила в ряде соединений с неразветвленными цепями линейно зависят от дипольного момента смачивающей жидкости. В последующей статье [ПО], описывающей дальнейшие результаты этой работы, было показано, что тепловой эффект смачивания, наблюдаемый в том случае, когда твердое тело имеет чистую поверхность, почти целиком обусловлен адсорбцией первого слоя молекул. Из наклона прямой, выражающей зависимость значений суммарных теплот адсорбции от дипольных моментов, используя уравнение (22), можно определить среднюю величину напряженности поля F у поверхности рутила. Полученное авторами экспериментальное значение напряженности поля на таком расстоянии от поверхности, на которое удален от нее центр диполя, оказалось равным 2,72 1Q5 эл. ст, ед. С помощью уравнения Хюккеля, выражающего зависимость напряженности поля от расстояния (уравнение 17), было рассчитано, что среднее расстояние между центром диполя и поверхностью рутила равно 2,08 А. Попутно отметим, что поляризующее поле угля (см. разделы V,7 и VI, 1) на таком же расстоянии от поверхности равно приблизительна той же величине [416, в]. Однако в последнем случае поле имеет противоположное направление по сравнению с полем у поверхности рутила, вследствие чего периферические диполи, положительные концы которых (атомы водорода) направлены наружу, будут [c.72]

В жидких растворах сохраняются все особенности строения чистых жидкостей. Оно также характеризуется ближним порядком в распределении молекул, наличием флуктуаций плотности, ориентации и концентрации и явлений сольватации и ассоциации. Однако строение растворов более сложно из-за нахождения в них частиц разных компонентов и поэтому многие явления в растворах сложнее, чем в чистых жидкостях. При образовании растворов может происходить частичный или полный распад ассоциированных комплексов, существующих в чистой жидкости. Неполярные молекулы в чистой жидкости и растворе могут ассоциировать в результате действия дисперсионных сил, а полярных — в результате диполь-дипольного взаимодействия, причем прочность ассо-циатов при большом дипольном моменте исходной молекулы достигает в ряде случаев значительной величины. Сущность явления ассоциации молекул вследствие образования водородной связи можно рассмотреть на примере моле сул воды — наиболее распространенного на Земле химического соединения и эффективного растворителя. [c.63]

Вычислить дипольный момент по уравнению (18) можно, когда исследуемое вещество находится в состоянии газа или разбавленного раствора в неполярном растворителе. (В последнем случае расчет будет менее точен.) Для чистых полярных жидкостей этот способ расчета неприменим, поскольку не учитывается электростатическое взаимодействие полярных молекул, приводящее к их ассоциации. [c.41]

Менее точно можно рассчитать дипольные моменты молекул по величинам диэлектрической проницаемости и показателям преломления чистых жидкостей. [c.42]

Экспериментальное определение дипольных моментов может быть выполнено путем измерения диэлектрической проницаемости растворов и чистых жидкостей. [c.58]

Работа 9. Определение дипольного момента по измерению констант чистых жидкостей [c.64]

Формулу, связывающую диэлектрическую проницаемость чистой полярной жидкости с дипольным моментом ее молекул, предложил Сыркин [34] [c.29]

Применимость формулы (1.63) для вычисления дипольного момента молекулы чистой полярной жидкости по величине ее диэлектрической проницаемости проиллюстрирована на большом числе органических соединений [37], причем ошибка не превышает +0,Ш. [c.29]

В случае чистых жидкостей весовые факторы С и Са в равенстве (66) связаны с составляющей дипольного момента, направленной вдоль оси вращения Ц , и составляющей, направленной перпендикулярно оси вращения, соотношением [100] [c.19]

Меряемой диэлектрической постоянной быстро уменьшается. Аномальная дисперсия наблюдается только у тех веществ, которые обладают постоянным дипольным моментом. Хотя это явление наблюдалось у ряда жидкостей как в чистом состоянии, так и в растворах, его легче всего обнаружить в стеклах или в других системах, обладающих высокой вязкостью, а также в некоторых твердых телах при температурах, близких к температурам плавления. [c.519]

Химически чистая жидкая вода является простейшей гомогенной системой, с которой обычно начинается изучение этих систем. Угол связи в молекуле воды НОН равен 05° межъядерное расстояние 0- — -Н составляет 0,97 А Н-<—>-Н—1,63 А дипольный момент равен 1,87 10-1 эл. ст. ед. Сильный дипольный характер молекул НаО обусловливает особую склонность воды образовывать продукты присоединения. Диэлектрическая проницаемость воды (ДП) 80,4. Для сравнения приводим значения ДП для некоторых других жидкостей формамид 109,5 синильная кислота 106,8 безводная серная кислота 101 жидкий фтористый водород 83,6 муравьиная кислота 58,5 этиловый спирт 24,30 уксусная кислота 6,15 диоксан 2,2. Это указывает на то, что ДП воды довольно высока по сравнению со многими жидкостями. [c.37]

Теория Дебая не позволяет непосредственно установить связь между статической диэлектрической проницаемостью чистой полярной жидкости и дипольным моментом ее [c.9]

Формулы (27) и (28) дают возможность, зная е, п, V, определить дипольный момент молекулы, проводя измерения не в растворе, а непосредственно в чистой полярной жидкости. Теория Онзагера страдает серьезными недостатками [18, 28, 32, 34, 35] и формулы (27) и (28) имеют приближенный характер. Однако формула (27) дает хорошие результаты при применении ее к слабополярным жидкостям. С ростом полярности жидкости расхождение между дипольным моментом молекул, определенным в газовой фазе или в разбавленных растворах в неполярных растворителях по методу Дебая, и вычисленным значением момента по формуле (27) возрастает. [c.10]

Параметры потенциала Штокмайера чистых компонентов ей и оц, необходимые для расчетов коэффициента распределения, определялись по давлению пара и плотности жидкости на линии насыщения по методике, опубликованной нами ранее [5]. Величины дипольных моментов взяты из справочников [6—8], [c.22]

Фазовые переходы, связанные с появлением в системе упорядочения, происходят в различных физических системах упорядочение расположения атомов двух сортов в кристаллической решетке бинарного сплава упорядочение расположения элементарных магнитных моментов в ферро-и антиферромагнетиках упорядочение дипольных моментов в узлах решетки (сегнетоэлектрики) упорядочение состояний электронов в сверхпроводниках и атомов гелия в случае сверхтекучести, а также появление упорядочения (исчезновение пространственной однородности) в критических точках чистых и многокомпонентных жидкостей. [c.5]

При высоких концентрациях ионов в жидкости они начинают ассоциироваться между собой с образованием ионных пар. Эти ионные пары хотя и существуют только в течение коротких промежутков времени, обладают чрезвычайно большими дипольньг.ми моментами, превышающими даже дипольные моменты чистого растворителя (воды). [c.84]

Величина дипольного момента этинилбепзола, определенная Джекобсом и Робертсом [128], повидимому, наиболее точна, так как измерения велись ы в растворе, а в чистой жидкости. [c.421]

Энергия реактивного взаимодействия полярных молекул с окружающей средой, как показывает формула (11.38), в основном определяется величиной дипольного момента ц, и статической диэлектрической проницаемостью е , В не очень плотных парах мало отличается от единицы, поэтому мала, хотя и сравнима по величине с энергией дипольного и лондоновского межмолекулярных взаимодействий. В жидкостях, если е . > 1, энергия реактивного взаимодействия полярных молекул с окружением может быть довольно большой. Например, статическая диэлектрическая проницаемость чистого жидкого М, М-диметилформамида (СНз)гМСНО при 20° С = 38 [11]. Молярный объем V = 77,4 мл, дипольный момент = 3,80, показатель преломления По == 1,429. Подставляя эти значения в уравнение (П.38), получим Ег = —19,4 кДж/моль. Благодаря реактивному взаимодействию потенциальная энергия молекул диметилформамида в жидкой фазе на 19,4 кДж/моль ниже, чем в паре. Это одна из причин того, что температура кипения Н,М-диметилформамида равна 153° С, т.е. на 117° превышает температуру кипения пентана. Хотя пентан имеет поч-ти ту же молярную массу, дипольный момент его молекул равен 0,083 D, т. е. в 46 раз меньше, чем дипольный момент молекул М,Ы-диметил-формамида. Следовательно, реактивное взаимодействие в пентане очень слабое. Потенциальная энергия жидкого пентана мала, его летучесть значительно выше, чем летучесть Ы,Ы-диметилформамида. [c.48]

НЫХ О величине энтальпии образования АН), что жирные кислоты в растворах и чистых жидкостях образуют плоские циклические димеры на основе Н-связи. Плоская форма димера должна была бы иметь нулевой дипольный момент, отличное от нуля экспериментальное значение (0,86—2,0 О) было приписано атомной поляризации ([1208] и др.). Другое возможное объяснение состоит в том, что часть димеров имеет нециклическое строение с единственной Н-связью. Можно себе представить и другие структуры. Например, могут существовать молекулярные цепи, как это было установлено методом ИК-спектроскопии для муравьиной кислоты [373]. Нет также оснований для уверенности, что в жидкости циклические димеры остаются плоскими. Напротив, можно допустить, что в результате столкновений между молекулами димеры в среднем имеют изогнутую форму. Для кислот эта последняя возможность была рассмотрена и отвергнута в работах Хоббса и др. [938, 1352, 1353, 1652] на том основании, что моменты карбоксильных групп ориентированы приблизительно под прямым углом к Н-связям. В этом случае изгиб димера будет мало сказываться на величине полного дипольного момента, вычисленного векторным суммированием моментов неассоциированных молекул. Разумеется, остается еще возможность, что образование Н-связи изменяет ориентацию дипольного момента, на что указывают повышенные значения дипольных моментов, измеренных в растворах (см. табл. 5). Однако этот вопрос еп1е до сих пор не решен (дополнительное обсуждение этого вопроса дано на стр. 28—32). Те же авторы исключают возможность присутствия более сложных полимерных форм, однако и здесь имеются разногласия [1271], по крайней мере в отношении газовой фазы. Несмотря на многочисленные упоминания о существовании циклических димеров, присутствие только таких димеров в жидкости или концентрированных растворах не было строго доказано (см. разд. 9.4.1, где рассмотрены структуры кристаллических кислот). Упомянем также обзор ранних работ по кислотам ле Февра и Вайна [1208], где сделан вывод, что кажуи ийся дипольный момент димеров трихлоруксусной кислоты равен 1,10. Возможность влияния самоионизации на дипольный момент кислот отмечается в разд. 8.3.5. [c.23]

В настоящее время точно установлено, что рост капель до видимых размеров на заряженных центрах конденсации происходит при меньшем пересыщении, чем на нейтральных частицах. В этом принципиальное отличие конденсации пара на ионах от конденсации на нейтральных частицах. Однако центром адсорбции и конденсации водяного пара может быть и нейтральная молекула, если ее дипольный момент отличен от нуля. Очевидно, что состояниеяересыщения. можно получить не только быстрым движением парогазовой массы, насыщенной водяным паром,, при адиабатическом расширении, как это происходит, скажем, в камере Вильсона, но и путем создания соответствующего градиента температур на противоположных сторонах камеры. Последнее возможно осуществить в так называемой диффузионно-конденсационной камере. Дно камеры охлаждается смесью твердой углекислоты со спиртом, жидким азотом или каким-либо другим хладагентом. Крышка камеры поддерживается при положительной температуре порядка 40—60° С. В верхней части камеры имеются специальные желобки для жидкости, которая испаряется в процессе работы камеры. В такой камере происходит диффузия пара сверху вниз от области с более высокой температурой (крышка) к области с более низкой температурой (дно). Вблизи дпа камеры образуется область, достаточная для пересыщения. Меняя градиент температуры, меняем и область пересыщения. При соответствующем пересыщении можно получить конденсацию водяного пара в присутствии абсолютно чистого воздуха с образованием сплошного тумана (71]. [c.140]

Дипольный момент пиррола определен с помощью ряда методов, причем его величина зависит от условий измерения [8в]. Так, в неполярных растворителях, таких как циклогексан и бензол, величина дипольного момента составляет около 1,80 О при 25 °С. С другой стороны, у чистой жидкости он равен примерно 1,55 О, а в растворителях, с которыми возможно образование водородных связей, может значительно повышаться. В диоксане, например, дипольный момент пиррола равен 2,1 О, а в триэтил-амиие 3,0 О. Направление диполя всегда постоянно — от атома азота внутрь кольца, тогда как у насыщенного аналога, пирроли- [c.334]

Беттхер [44, 52], пользуясь формулой Онзагера, вычислил дипольные моменты молекул ряда органических и неорганических соединений по данным диэлектрической проницаемости и показателя преломления чистых жидкостей при бесконечной длине волны (А, —> схз) и получил мало отличающиеся от моментов в газовой фазе результаты. Беттхер считает, что формула Онзагера может быть с успехом применена для расчета дипольных моментов для чистых жидкостей, за исключением тех случаев, когда молекулы ассоциированы за счет водородной связи или обладают затрудненным вращением [44]. [c.58]

Для сопоставления теории с опытом рассмотрим в качестве примера следующие однокомпонентные системы сероуглерод, хлороформ, бензол, нитробензол, метиловый сиирт, муравьиную и уксусную кислоты. В табл. 10 сопоставлены значения анизотроипи тензора поляризуемости молекул Y , полученных с помощью независимых измерений рассеяния света в газах или разбавленных растворах со значениями <у >, рассчитанными теоретически гю уравнению (5,20) на основании данных о рассеянии света в чистых жидкостях. Сопоставление значений найденных из независимых измерений, со значениями , вычисленными по данным о / ор жидкостей, показывает, что в случае сероуглерода, хлороформа и нитробензола з пределах ошибок опыта =Y причем это равенство не зависит от температуры. Следовательно, в сероуглероде, хлороформе и нитробензоле не обнаруживается упорядоченности в расиределении ориентаций соседних молекул. Этот вывод согласуется с результатами расчетов фактора корреляции g дипольных моментов молекул хлороформа и нитробензола в жидкой фазе по уравнению Кирквуда на основании сведений о статической диэлектрической проницаемости. От температуры плавления до температуры кипения хлороформа и нитробензола g-= 1,00+0,02. [c.67]

Разности энергий между конформационными изомерами 1,2-дигалоген-этанов, полученные обсуждавшимися методами (термодинамические свойства, дипольные моменты, спектры инфракрасные и комбинационного рассеяния), следующие [6] дихлорид, газ — 1,0—1,3 ккал/моль, жидкость — 0,0 ккал/моль дибромид, газ — 1,4—1,8 ккал/моль, жидкость — 0,73—0,76 ккал/моль. Интересно, что популяция скошенной конформации больше в жидком, чем в газообразном состоянии. Аналогично было найдено, что доля скошенной формы выше в полярных, чем в неполярных растворителях. Причина этого в том, что скошенная форма имеет значительный дипольный момент, тогда как трансоидная форма почти не имеет его. Известно, что сольватация (либо молекулами полярного растворителя, либо в чистой жидкой фазе другими молекулами дигалогенэтана) понижает потенциальную энергию диполя и потому стабилизирует скошенную форму по сравнению с трансоидной. К расчету величины этой стабилизации можно подойти путем, использованным в работе [12]. [c.133]

Теория Дебая не позволяет непосредственно установить связь между статической диэлектрической проницаемостью чистой полярной жидкости и дипольным моментом ее молекул. Попытки найти эту связь были предприняты Онзагером [46], Киркв дом [47 , Фрелихом [15,48] п другими исследователями (9—14). [c.19]

Формулы (38) и (39)дают возможность, зная ё, п, V, определить дипольный момент молекулы, проводя измерения не в растворе, а непосредственно в чистой полярной жидкости. Теория Онзагера страдает серьезными недостатками [10, 12, 14, 15], и формулы (38) и (39) имеют приближенный характер. Однако формула (38) дает хорошие результаты при применении к слабополярным жидкостям. С ростом поляргюсти жидкости расхождение меж- [c.19]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология