Диэлектрическая поляризация и дипольные моменты

Для объяснения влияния полярности органических растворителей на выделение амилолитических ферментов приведем найденные или вычисленные значения их диэлектрической постоянной, дипольных моментов и молекулярной поляризации (табл. 23). [c.125]

Чтобы исключить стихийный способ подбора разбавителей, в литературе неоднократно предпринимались попытки связать величину коэффициента распределения с такими параметрами разбавителей, как диэлектрическая проницаемость ( ), дипольный момент ( х), молекулярная поляризация, параметр растворимости и др., и на основе полученной функциональной зависимости эмпирически сформулировать правило выбора разбавителя. Закономерности, обнаруженные при этом, носят частный характер они справедливы лишь для данного экстрагента при небольшом изменении свойств разбавителей. [c.45]

Различают поляризацию электронную, связанную со смещением электронов относительно ядер , ионную, связанную со смещением отрицательных и положительных ионов кристаллической решетки, и ориентационную, происходящую в диэлектрике, молекулы которого обладают собственным дипольным моментом. Процесс поляризации характеризуется временем релаксации. Различные времена релаксации для разных механизмов поляризации приводят к частотным зависимостям диэлектрических характеристик материалов. Например, на рис. [c.37]

Поляризация и диэлектрическая проницаемость. Вещество состоит из положительно заряженных атомов ядер, окруженных отрицательно заряженными электронными облаками. При наложении внешнего электрического поля электроны слегка смещаются по отношению к ядру. В результате индуцируется дипольный момент, который обусловливает так называемую электронную п оля-ризацию. [c.43]

Отсюда следует, что вектор поляризации Р равен электрическому моменту единицы объема. Выражение (У.13) является очень важным в развитии диэлектрической теории гомогенных систем, таких как молекулярные растворы. При теоретическом анализе молекулярных растворов электрический момент Р для единицы объема, определяемый уравнением (У.13), вычисляется как сумма дипольных моментов молекул, находящихся в единице объема. Благодаря аддитивности вектора поляризации, вычисление электрического момента упрощается. [c.317]

Численно величина поляризации неполярных веществ, т. е. не имеющих постоянного дипольного момента, может быть определена но известным значениям диэлектрической проницаемости вещества, его плотности и молекулярного веса при помощи уравнения Клаузиуса-Мосотти [c.399]

Соотношение между суммарной поляризацией, диэлектрической проницаемостью и дипольным моментом для газов и растворенных в неполярных растворителях веществ выражается уравнением [c.189]

Если поляризующее поле колеблется с высокой частотой, то из-за инерции постоянных диполей они не успевают следовать за колебаниями поляризующего поля. Поэтому постоянные диполи не оказывают никакого влияния на молярную рефракцию (свет представляет собой высокочастотное электромагнитное поле). При частотах 10 Гц (длина волны 10—100 см, т. е. область дециметровых волн) возбуждается также и ориентационная поляризация . Такое возбуждение зависит от внутреннего трения среды и в твердых телах вообще не наблюдается. Дипольные моменты молекул газа можно непосредственно определить из уравнения Дебая, измерив температурную зависимость диэлектрической проницаемости. Значения и и (г нахо- [c.100]

А. Установить структурную формулу и полярность молекул вещества А (ПО мольной поляризации Р и мольной рефракции Вычислить дипольный момент, поляризуемость и эффективный радиус молекулы, если показатель прелом- леиия По, плотность с1 и диэлектрическая проницаемость е вещества А при 20 С имеют следующие значения [c.22]

Пример 6. По данным зависимости диэлектрической проницаемости и плотности растворов нитробензола в бензоле от мольной доли нитробензола с.н.ыо, 298 К, показателю преломления и плотности чистого нитробензола вычислить дипольный момент молекулы нитробензола. Поляризация чистого бензола 26,6Х X 10- кмоль. [c.23]

По диэлектрической проницаемости и плотности бензола при температурах 283, 293, 303, 313 и 323 К М.] определить молярную поляризацию бензола и его дипольный момент. [c.29]

В дисперсных системах возможно также существование частичек с жестким дипольным моментом, благодаря которому проявляется поляризация ориентации. Этот вид поляризации сильно увеличивает значение е. Диэлектрические свойства различных дисперсных систем хорошо изучены О, Д. Куриленко и его сотрудниками. [c.107]

ПОЛЯ. Ориентация молекул зависит от силы поля и дипольного момента частичек. Этой ориентации препятствуют силы трения в растворе, которые зависят от частоты переменного поля и от времени релаксации. В области частот, при которых вращающее усилие поля и силы трения становятся соизмеримыми величинами, ориентация частичек начинает уменьшаться. Диэлектрическая постоянная, которая является функцией поляризации, также начнет падать. [c.108]

У-2-10. п = / 2,647= 1,63 (что согласуется с экспериментом). Из симметрии молекулы СЗг можно заключить, что ее дипольный момент равен нулю. Поэтому ориентационная поляризация, которая проявляется только при относительно низких частотах ( 10" с ), отсутствует и возникает поляризация только от искажения молекул. Этот эффект почти не зависит от частоты в видимой области, так что диэлектрическая проницаемость в видимой или инфракрасной области остается примерно такой л<е, как и при Э-Ю с . Таким образом, возможно применение соотнощения Максвелла п — е.. [c.258]

Таким образом, на поляризацию диэлектрика и величину его диэлектрической проницаемости влияют следующие факторы, связанные непосредственно со строением вещества дипольный момент молекул количество диполей в единице объема вещества особенности структуры, определяющие взаимосвязь молекул. Так как в качестве электроизоляционных материалов применяют сложные высокомолекулярные вещества, важно выяснить, как эти показатели изменяются по мере усложнения молекул, т. е. с увеличением молекулярного веса. [c.62]

Энергия поляризационного взаимодействия между молекулами примерно на порядок меньше энергии лондоновского и дипольного взаимодействия. Например, для двух молекул пиридина при Я = 2 нм, о 1,6- 10 кк Т при 300 К- Тем не менее, поляризационное взаимодействие между молекулами оказывает существенное влияние на свойства полярных жидкостей. Полярная молекула поляризует всю окружающую ее массу молекул и создает (индуцирует) в этом окружении некоторый дипольный момент А[х, величина которого зависит от поляризуемости и диэлектрической проницаемости среды. Поляризация окружающей среды создает поле ( реактивное поле) в том элементе объема, где находится полярная молекула. В результате происходит дополнительная поляризация полярной молекулы. Реакция окружающей среды на присутствие в ней полярной молекулы приводит к появлению реактивного поля, действующего на молекулу. В итоге возникает существенный дополнительный вклад в энергию взаимодействия полярных молекул со средой. Нетрудно понять, что этот вклад пропорционален числу молекул в единице объема. Он значителен в жидкой фазе и мал в разреженных парах. Влияние этого фактора будет рассмотрено в гл. П. [c.29]

Диэлектрическая поляризация и дипольные моменты полимеров [c.287]

Дипольный момент молекул, диэлектрическая проницаемость и поляризация жидкостей [c.146]

Ориентационная поляризация зависит от абсолютной температуры, поэтому можно рассчитать поляризуемость ae+a и дипольный момент л молекул газа из измерений диэлектрической проницаемости е при ряде температур. В газообразном состоянии молекулы так далеко находятся друг от друга, что не наводят дипольных моментов друг на друга. [c.451]

Для нахождения дипольного момента газообразной молекулы измеряют при разных температурах диэлектрическую проницаемость е и плотность газа и вычисляют соответствующие значения полной молярной поляризации. Согласно уравнению (14.50), прямая зависимости 01 1/Г отсекает на оси координат отрезок, равный зпЛ д ( e+ -fa ), и имеет наклон Графики зависимости молярной [c.451]

Особое место в характеристике растворителей занимает диэлектрическая проницаемость. Преимущества последней по сравнению с другими критериями связаны с простотой электростатических моделей сольватации, и поэтому диэлектрическая проницаемость стала полезной мерой полярности растворителей. В этой связи важно четко представлять себе, что именно отражает макроскопическая диэлектрическая проницаемость растворителя (называемая также относительной диэлектрической проницаемостью Ег = е/ео, где ео — диэлектрическая проницаемость вакуума, т. е. постоянная величина). Диэлектрическую проницаемость определяют, помещая растворитель между двумя заряженными пластинами конденсатора. В присутствии растворителя напряженность электрического поля между пластинами Е снижается по сравнению с напряженностью Ео, измеренной в вакууме, и отношение Ей Е представляет собой диэлектрическую проницаемость растворителя. Если молекулы растворителя не обладают собственным постоянным дипольным моментом, то под влиянием внешнего поля внутримолекулярные заряды разделяются, индуцируя диполь. В электрическом поле молекулы с постоянным или индуцированным диполем ориентируются определенным образом это явление называют поляризацией. Чем выше степень поляризации, тем сильнее падение напряженности электрического поля. Следовательно, диэлектрическая проницаемость непосредственно связана со способностью растворителя к разделению зарядов и ориентации собственных диполей. Диэлектрическая проницаемость органических растворителей изменяется приблизительно от 2 (в случае, например, углеводородов) до примерно 180 (например, у вторичных амидов) (см. приложение, табл. А.1). Растворители с высокой диэлектрической проницаемостью способны к диссоциации (см. разд. 2.6), и поэтому их называют полярными — в отличие от неполярных (илп аполярных) растворителей с невысокой диэлектрической проницаемостью. Диэлектрическая проницае- [c.99]

Ориентационная или дипольная поляризация наиболее характерна для полярных и отчасти неполярных полимеров, имеющих примеси молекул с дипольным моментом. Например, для неполярного полимера — полиэтилена — наблюдается дипольная поляризация за счет примесей, составляющих ничтожную долю (10 %). У другого неполярного полимера — полистирола — дипольная поляризация в стеклообразном состоянии вообще не наблюдается. Вследствие этого методы электрической (диэлектрической) релаксации наиболее эффективны в применении к полярным полимерам, имеющим в главной цепи или боковых ответвлениях (привесках) молекулярные группы с дипольными моментами. [c.237]

Наиболее важное применение диэлектрическая постоянная находит при расчете молярных поляризаций, иа. основании которых МОГУТ быть в свою очередь вычислены дипольные моменты. Молярная поляризация Р определяется по уравнению КлаУзиуса — Мосотти [722] [c.45]

Дипольные моменты низкомолекулярпых веществ. Исследование диэлектрической поляризации вещества позволяет определить величину дипольного момента его молекул, связанную с ди- электрической проницаемостью е уравнением (8) (стр. 273). По величине ди1 ОЛьного момента можно сделать некоторые выводы [c.287]

Таким образом, исследование диэлектрической поляризации и дипольных моментов позволяет рассмотреть вопросы, связанные с межмолекулярным взаимодействием [c.289]

В главе XXI (Электрические и магнитные свойства углеводородов, автор В. В. Михайлов) собраны и научно обработаны литературные данные по следующим вопросам диэлектрическая проницаемость, дипольные моменты, магнитная восприимчивость и магнитное вращение плоскости поляризации ( эффект Фарадея ), Перечисленные свойства имеют значение для практики (изолирующие свойства диэлектриков), для исследования строения углеводородов и некоторых свойств жидкостей (дипольные моменты), для анализа смесей углеводородов (магнитное вращение плоскости иоляризацрш) и т. д [c.5]

В настоящей главе рассматриваются диэлектрическая проницаемость, дипольный момент, магнитная восприимчивость и магнитное вращение плоскости поляризации (эффект Фарадея) углеводородов. Эти свойства имеют большое значение и сами по себе как характеристика индивидуального углеводорода, но наряду с этим определение некоторых из перечисленных выше свойств может быть использовано и для установлеиия состава углеводородных смесей. [c.396]

Ассоциация между растворенным веществом и растворителем. Существует целый ряд работ, в которых изменения диэлектрической постоянной, дипольного момента или молекулярной поляризации приписываются ассоциации между молекулами растворенного вещества или между молекулами растворенного вещества и молекулами растворителя. Такой метод был использован Глесстоном [777], который одним из первых выдвинул предположение об образовании Н-связи с участием водородного атома группы С — Н (в системе хлороформ — ацетон). Исследование поляризации и спектров КР позволило Томеко и Хатчеру [2026] определить длину цепей и степень ассоциации в смесях ацетона с жирными кислотами. Образование комплексов было установлено в растворах простых эфиров в воде [580], а также спиртов и галогенсодержащих соединений в бензоле [1690]. Фью и Смит, а такжеСмити Уолшоу[649, 648, 1902, 1901, 1904], исследуя амины (преимущественно ароматические), пришли к выводу, что мезомерия приводит к усилению Н-связи с диоксаном. Аналогичное увеличение дипольного [c.27]

Несмотря на существование указанных ранних работ, установление влияния Н-связи на электронные переходы сопряжено с определенными трудностями, вызванными необходимостью отличить его от влияния растворителей при отсутствии Н-связи. Например, Коггешалл и Ланг [410] наблюдали изменения в УФ-спектрах 21 фенола при растворении в различных растворителях от парафина до этанола. Основываясь на отсутствии заметной температурной зависимости, авторы пришли к выводу, что этот эффект вызывается не Н-связью, а скорее стабилизацией возбужденных полярных состояний в результате взаимодействия с молекулами спирта . Бейлисс и Мак-Рей [177] обсудили вопрос о влиянии растворения с более общей точки зрения и рассмотрели роль поляризации растворителя, диполь-дипольных, диполь-поляризационных сил и сил Н-связи. Они пришли к заключению, что основное значение имеет вопрос о том, какой тип взаимодействия — диполь-дипольное или Н-связь — играет более важную роль во влиянии растворителя на растворенное вещество ([176] см. также [676]). Полученные ими данные, представленные в виде смещения полос по отношению к стандартному растворителю (н-гептану), приведены в табл. 45 и 46. Из этих таблиц сразу видно, что доминирующее воздействие обусловлено именно Н-связью [поскольку нет заметной чувствительности к диэлектрической постоянной, дипольному моменту растворителя (ацетон) или поляризуемости (бензол, I4)]. Пиментел [1633] представил соображения в защиту той точки зрения, что в системах с Н-связью ее влияние должно, вообще говоря, преобладать над эффектами, рассмотренными Бейлиссом и МакРеем (см. также [1482]). [c.140]

Эти данные указывают на то, что а-спирализованные молекулы синтетических полипептидов поляризуются в растворе как целое, не проявляя движения сегментов. В твердом состоянии для поли-у-алкилбензилглутаматов [120], так же как и для поли-L-метионина в состоянии- а-спирали [121], наблюдается только одна область диэлектрической релаксации. Дипольный момент, как и в растворе, очень велик (700—1000D), однако инкремент диэлектрической проницаемости невысок и статическая диэлектрическая проницаемость составляет 5—6. Следовательно, это не может быть поляризация палочкообразной молекулы как целого. Показано, что энергия активации ДГ-процессов в полиалкилметакрилатах и дипольной поляризации полиалкилглутаматов имеют близкие значения [122]. На основании этих данных делается вывод о том, что дипольная поляризация жесткоцепных полимеров связана с движением боковых групп при неподвижной цепи. ДС-процесс в блочном полимере здесь отсутствует. Этим а-спирализованные жесткоцепные полимеры отличаются от эфиров целлюлозы. [c.44]

В системе сорбент — сорбированная вода реактивное поле по мере увлажнения сорбента растет, что обусловливает увеличение дипольного момента комплекса даже в том случае, когда дополнительно сорбированные молекулы непосредственно не взаимодействуют с комплексом. При этом изменение е может происходить не только за счет роста е , но и за счет увеличения бос. В наибольшей мере это должно проявиться тогда, когда приращения Дея и Деоо в результате увлажнения материала отличаются незначительно. В этом случае увеличение е системы обусловлено протонной поляризацией в большей степени, чем ориентационной. Можно предположить, что при включении слабого электрического поля при измерении диэлектрических характеристик системы сорбент — сорбат происходит ориентация диполей, которая способствует переносу протона вдоль Н-связи. Последнее вызывает переход КВС из молекулярной в ионную форму. Вероятность такого перехода в системе сорбент — сорбат зависит от диэлектрической проницаемости среды, окружающей КВС она резко увеличивается при определенной для данной системы критической величине йо- [c.247]

Частицы золя могут иметь постоянный дипольный момент. При определении диэлектрической проницаемости в электрическом поле диполи ориентируются, вследствие чего увеличивается поляризация и возрастает значение е. Этот эффект обычно незначителен у типичнь х коллоидных систем, частицы которых, как правило, не имеют постоянного дипольного момента. У растворов-же высокомолекулярных соединений, молекулы которых могут обладать постоянным дипольным моментом, этот эффект может приводить к значительному увеличению диэлектрической проницаемости. [c.222]

В некотор ых кристаллах при определенных температурах ионы одного типа самопроизвольно смещаются не паралаллельно друг другу, как в сегнетоэлектриках, а антипараллельно. Если в кристалле имеются готовые диполи, то они могут ниже некоторой температуры упорядочиться таким образом, что возникнут цепочки с антипараллельной ориентацией диполей. Такие кристаллы называются антисегнетоэлектриками [19—22]. Анти-сегнетоэлектрик можно рассматривать как совокупность вставленных одна в другую подрешеток, в каждой из которых дипольные моменты направлены параллельно, а их суммарный дипольный момент равен нулю. Природа спонтанной поляризации подрешеток антисегнетоэлектрика такая же, как и в сегнетоэлектриках. Один из примеров антисегнетоэлектрика, состоящего из двух подрешеток, показан на рис. 120. Таким образом, суммарная спонтанная поляризация антисегнетоэлектриков равна нулю. Поэтому антисегнетоэлектрики имеют неполярную структуру и центр симметрии пьезоэффект в них отсутствует. Так же, как и в сегнетоэлектриках, в антисегнетоэлектриках наблюдается фазо-(вый переход в параэлектрическое состояние. При этом происходят перестройка структуры и изменение свойств. При температуре перехода наблюдается максимум диэлектрической проницаемости, величина которой меньше, чем у многих сегнетоэлектриков. Фазовый переход может быть как первого, так и второго рода [19]. [c.277]

Сводка характеристик полярных свойств. В табл. 14 сведены данные о постоянных дипольных моментах и поляризуемости некоторых трехатомных молекул нри этом обозначение Dr указывает, что значения поляризуемости получены из зависимости диэлектрической постоянной от температуры, а —из данных о рефрак- i и с. 6. Общая поляризация некоторых ции, экстраполированных для све- трехатоыных систем, [c.425]

Обычно сегнетоэлектрики не являются однородно поляризованными, а состоят из доменов — областей с различными направлениями поляризации. В результате суммарный электрический дипольный момент образца практически отсутствует. Зависимость поляризации от напряженности электрического поля нелинейна и имеет вид петли гистерезиса. В реальных кристаллах доменные фаницы обычно закреплены на дефектах, и необходимы сильные электрические поля для их перемещения по образцу. В сильном поле образец становится однодоменным и после выключения поля в течение длительного времени остается поляризованным. Резкое изменение поляризации образца под действием электрического поля за счет смещения доменных фаниц обусловливает большую величину диэлектрической проницаемости многодоменного образца. [c.259]

Сочетая эхе уравнение с уравнением (41), можно найти зависимость о Ргг однако на численные значения слишком сильно влияют ошибки при определении (а и Р. 1<1с, и поэтому эти значения не представляют начительного интереса. Результаты, полученные при некоторых исследованиях диэлектрической постоянной бензольных растворов, приведены в табл. 36. Предельные значения молекулярной поляризации растворенных веществ Р и соответствующие дипольные моменты (в дебаях) содержатся во втором и третьем столбцах. Предельные значения коэффициентов наклона (1Р 1(1с были получены графическим путем. Для вычисления длины малоР оси а было допущено, что Л = Значения а, полученные из, данных по изучению влияния диэлектрической постоянной и из уравнения (44), приведены в предпоследнем столбце. Они имеют правильный порядок величины и хорошо согласуются с двумя значениями, полученными с помощью уравнений (43) [c.196]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология