Полярность молекул и дипольный момент и поляризуемость

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]

Индукционное взаимодействие. Установлено, что раствори — тели, обладающие значительным дипольным моментом, способны индуцировать дипольный момент у молекул асимметричной и сла— боасимметричной структуры. Следовательно, индуцированию подвержены как полярные, так и некоторые неполярные углеводороды масляного сырья. Поляризации подвержены в большей степени полициклические ароматические углеводороды, у которых ароматические кольца слабо экранированы нафтеновыми циклами и короткими алкильными цепями (то есть голоядерные). Под влиянием элв стростатического поля растворителя в таких молекулах масляной фракции возникает дeфopмai ия внешнего электронного слоя, что приводит к неравномерному распределению зарядов на отдельных участках молекул. В результате неполярная молекула временно превращается в индуцированный диполь. Молекулы с индуцированным дипольным моментом подвергаются далее ориентационному взаимодействию и переходят и раствор полярного растворителя. Индукционные силы взаимодействия зависят от силы электростатического поля полярной молекулы, то есть от значения дипольного момента и химической природы неполярных молекул, а именно от способности их поляризоваться. Индуцированный дипольный момент пропорционален напряженности поля Е, то есть =аЕ, где а характеризует степень поляризуемости индуцированной молеку — лы. [c.215]

Третьей важной особенностью дисперсионных сил является их универсальность. Если для проявления кулоновских сил у взаимодействующих частиц необходимо наличие избыточных электрических зарядов, а для проявления ориентационных сил — наличие постоянного дипольного момента, то для дисперсионных сил подобные ограничения отпадают при достаточно тесном контакте дисперсионное взаимодействие возникает между любыми частицами — одинаковыми или различными, полярными или неполярными и т. п. Оно практически полностью определяет собой взаимное притяжение молекул в веществах с неполярными и со слабо поляризуемыми молекулами. [c.77]

Полярность и поляризуемость ПАВ. Как известно, полярность молекулы возникает в случае стационарного смещения электронов отдельных атомов или атомных групп, создающего определенный электрический диполь и дипольный момент (за счет образования самостоятельных центров положительных и отрицательных зарядов [216]. Поляризуемостью молекулы называют ее способность приобретать или увеличивать уже имеющуюся полярность под действием различных внешних факторов. [c.199]

Обычно при расчетах полярность и поляризуемость молекул определяют в зависимости от диэлектрической проницаемости, молекулярной массы и плотности ПАВ и растворителя. Однако применительно к маслорастворимым ПАВ эти расчеты оказываются недостаточно точными, поскольку такие ПАВ, попадая в малополярную среду, принимают участие в межмолекулярных взаимодействиях между собой и средой, а энергия этого взаи-. модействия может быть весьма значительной. Поэтому для определения дипольного момента предлагают определять относи- [c.202]

Колебательный спектр комбинационного рассеяния. Спектр КР связан не с дипольным моментом, а с поляризуемостью молекулы, и так как поляризуемость двухатомной молекулы изменяется при колебаниях (da/dr Ф 0), все двухатомные молекулы, гомонуклеарные и гетеронуклеарные, активны в колебательных КР-спектрах, причем интенсивность спектров неполярных молекул выше, чем полярных. [c.165]

Относительный вклад каждого типа таких сил зависит в основном от двух свойств молекул полярности (величины дипольного момента) и поляризуемости (способности к более или менее легкому изменению относительного пространственного распределения зарядов внутри молекулы). В табл. 7.1 указан вклад от- [c.140]

Степень адсорбции органических веществ на полярных адсорбентах зависит в основном от наличия -функциональных групп, двойных связей, ароматических и гетероциклических колец, от конфигурации молекулы, величины ее дипольного момента, поляризуемости и т. д. и относительно мало зависит от величины молекулы. [c.338]

Эта формула дает лучшую сходимость с опытом, чем формула Борна. Метод Ван-Аркеля и де-Бура отличается от борновского тем, что в нем процесс сольватации разделяется на два этапа. Энергия образования первого гидратного слоя вычисляется на основе взаимодействия между газообразным ионом и полярными молекулами воды, т. е. взаимодействия вне сферы жидкой фазы. Такой способ расчета позволяет учесть свойства отдельных молекул воды (их дипольные моменты, поляризуемость и т. п.). Поэтому при рассмотрении процесса образования первого гидратного слоя, где эти свойства особенно важны, появляется возможность отказаться от представления о воде, лишь как о среде с определенной диэлектрической постоянной. Поскольку на второй стадии цикла в воду вносится ион уже частично гидратированный, с радиусом, значительно большим, чем радиус исходного иона, то одна и та же ошибка в определении последнего здесь будет иметь меньшее значение. Возмущения, вызванные введением такого гидратированного иона в воду, будут меньшими, и представление о воде как о непрерывной среде с определенной диэлектрической постоянной, а следовательно, и применение формулы (149) оказываются более оправданными, чем в методе Борна. Молекулу воды Ван-Аркель и де-Бур представляют себе в виде сферы с радиусом 1,25 А и дипольным моментом, равным 1,85 дебая. [c.71]

При индукционном взаимодействии в неполярной молекуле, характеризующейся нулевым значением постоянного дипольного момента, электрическое поле полярной молекулы может индуцировать диполь с моментом, не равным нулю. При этом неполярная молекула становится индукционно-полярной и между ними возникает индуцированное взаимодействие. Чем выше поляризуемость молекулы а, тем больше величина возникающего индуцированного момента. Индуцирование неполярной молекулы зависит от напряженности электрического поля полярной молекулы, а поэтому энергия Еут этого взаимодействия не зависит от температуры [c.9]

Положительных и отрицательных зарядов. Таким образом, можно различать полярные вещества, молекулы которых имеют постоянные дипольные моменты (вода, ацетон, аммиак и др.). и неполярные, у которых молекулы не имеют постоянного дипольного момента. Поляризуемость под действием внешнего поля присуща как полярным, так и неполярным молекулам. Но полярное вещество, имеющее постоянный дипольный момент, в присутствии электрического поля не просто поляризуется в виде смещения электронной оболочки молекул (индуцируется), а молекулы его стремятся повернуться так, чтобы дипольный момент был направлен вдоль напряженности поля, т. е. занять состояние с наименьшей энергией. Поворот оси молекулы по направлению поля под воздействием приложенного к ней момента сил определяется следующим образом [c.141]

Изучение реакции в растворе показало, что диэлектрическая проницаемость жидкости не является адекватной мерой ее полярности и сольватирующей способности. Для описания различных эффектов необходимо знать поляризуемость, размер и форму молекул, дипольный момент и даже иметь некоторые представления о структуре растворов. Смешанные растворители не следует применять для исследования влияния полярности вследствие возможной преимущественной сольватации. Результаты, изложенные Овербергером в работе [34], включают многие типы растворителей и поэтому имеют большее значение, чем данные, полученные при использовании смесей растворителей [c.471]

Наличие у поверхностно-активных ингибиторов коррозии различных активных групп вызывает статические и динамические эффекты, определяющие дипольный момент, полярность и поляризуемость молекул в целом, их магнитные свойства [307]. [c.298]

Энергия индукционного взаимодействия, как и ориентационного, убывает пропорционально шестой степени расстояния, но индукционное взаимодействие не зависит от температуры, так как ориентация наведенного диполя не может быть произвольной, она определяется направлением постоянного диполя. Энергия / дд тем значительнее, чем выше поляризуемость неполярной молекулы и дипольный момент полярной молекулы. Индукционное взаимодействие наблюдается при образовании гидратов благородных газов, при растворении полярных веществ в неполярных жидкостях и существенно только для молекул со значительной поляризуемостью. К ним в первую очередь относятся молекулы с сопряженными связями. [c.133]

Дебай показал, что зависимость дипольного момента д, от ориентационной поляризуемости а р вещества с полярными молекулами выражается соотношением [c.55]

При помещении неполярной молекулы в электрическое поле происходит смещение зарядов друг относительно друга, что создает индуцированный (наведенный) дипольный момент р,,-. Вследствие существования собственного (постоянного, жесткого) диполь-ного момента цо полярная молекула стремится ориентироваться вдоль направления поля, сверх того, в ней, как и в неполярной, возникает наведенный момент. В этом и заключается поляризация молекулы. Количественную характеристику свойства молекулы поляризоваться, как и самое это свойство, называют поляризуемостью. [c.315]

Возрастание емкости конденсатора определяется полярностью и поляризуемостью молекул, т. е. зависит от постоянного ц и наведенного р, д дипольных моментов молекул. Изменение Р с температурой обусловлено изменением Р , т. е. в конечном счете величиной х. [c.189]

Анизотропные флуктуации имеются в однокомпонентных жидкостях и растворах, если в жидкой фазе есть анизотропные молекулы, или анизотропные ассоциаты (что, в сущности, то же самое). Анизотропия обычно наблюдается, если молекулы (или ассоциаты) не имеют шаровой симметрии. Тогда их поляризуемость — тензор второго ранга (см. гл. V). Нередко такие молекулы полярны, т. е. имеют постоянный дипольный момент. Связь между симметрией и ее дипольным моментом подробно рассмотрена в монографии В. И. Минкина, О. А. Осипова, Ю. А. Жданова [10]. Если молекула имеет центр симметрии, то это [c.144]

Индукционная составляющая возникает при взаимодействии полярной и неполярной молекул, например, НС1 и С1з. При этом полярная молекула поляризует неполярную, в которой появляется (индуцируется) наведенный дипольный момент. В результате возникает диполь-дипольное притяжение молекул. Энергия индукционного взаимодействия тем больше, чем больше дипольный момент полярной молекулы и чем больше поляризуемость неполярной. Поляризуемость молекул — это мера смещения зарядов в молекуле в электрическом поле заданной напряженности. Поляризуемость резко увеличивается с увеличением размеров электронной оболочки. Например, в ряду молекул НС1, НВг и HI дипольный момент уменьшается, однако температуры плавления и кипения веществ увеличиваются, что связано с увеличением поляризуемости молекул. [c.153]

У-2-11. а) Полярные молекулы стремятся ориентироваться так, чтобы их дипольный момент стал параллелен электрическому полю. С повышением температуры степень ориентации уменьшается, потому что при тепловом движении молекулы стремятся к случайной ориентации. Ориентация молекул вносит свой вклад в поляризуемость вещества. Поэтому мольная поляризация (фактически поляризуемость) уменьшается с повышением температуры. [c.258]

Индукционное взаимодействие осуществляется между полярной и неполярной молекулами. Под влиянием электростатического поля полярной молекулы в неполярной молекуле наводится (индуцируется) временный дипольный момент, а затем обе молекулы взаимодействуют как диполи. Энергия индукционного взаимодействия не зависит от температуры. Она возрастает с увеличением поляризуемости молекул. [c.112]

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]

В неполярной молекуле под действием поля полярной возникает наведенный (или индуцированный) диполь, который притягивается к постоянному диполю полярной молекулы. Подобное явление может наблюдаться и для полярных частиц, в результате чего увеличивается ди-поль-дипольное взаимодействие. Энергия индукционного взаимодействия определяется электрическим моментом диполя полярной молекулы и поляризуемостью неполярной молекулы. [c.74]

Ароматические углеводороды масляных фракций растворяются как в парафино-нафтеновых углеводородах, так и в полярном растворителе, за счет действия однотипных дисперсионных сил. В последнем случае при контакте с неполярной частью молекул растворителя ароматические углеводороды растворяются в нем вследствие дисперсионного притяжения при соприкосновении с функциональной группой в молекулах этих углеводородов индуцируется дипольный момент и растворение происходит в результате ориентации диполей. Следовательно, преимущественное растворение ароматических углеводородов в шолярном растворителе объясняется большей энергией притяжения диполей по сравнению с энергией взаимодействия неполярных соединений и, кроме того, наличием дисперсионных сил между неполярной частью молекул распворителя и молекулами этих углеводородов. В связи с вышеизложенным растворимость ароматических углеводородов в полярных растворителях при прочих равных условиях уменьшается по мере увеличения длины боковых цепей и усложнения их структуры (рис. 6), так как при этом затрудняются индуцирование в их молекулах дипольного момента и ассоциация с молекулами растворителя [5]. В этом случае растворение является в основном следствием дисперсионного взаимодействия молекул. Повышение степени цикличности ароматических углеводородов приводит к увеличению их растворимости в результате большей поляризуемости таких м олекул, и энергия притяжения диполей превышает энергию дисперсионного цритяжения молекул. [c.49]

Если перейти к молекуле, состоящей в общем случае из различных, атомов, то центры тяжести положительных и отрицательных зарядов при отсутствии поля не обязательно будут совпадать. Например, в молекуле хлористого водорода молекулы водорода и хлора связаны межлу собой гомеополярной связью и плотность электронного облака вблиз атома хлора значительно увеличена, так как электроотрицательность, хлора превышает электроотрицательность водорода. Благодаря этому центр тяжести отрицательных зарядов смещен в сторону хлора, а центр тяжести положитб льных — в сторону водорода. Отсюда вытекает, что молекула H I обладает постоянным дипольным моментом независимо от наличия внешнего электрического поля. В симметричных молекулах, типа Н2, I2 и т. г., в которых совпадают центры тяжести положительных и отрицательных зарядов, такое явление отсутствует. Таким образом, можно различать полярные вещества, молекулы которых имеют постоянные дипольные моменты (вода, ацетон, аммиак и др.), и неполярные, у которых молекулы не имеют постоянного дипольного момента. Поляризуемость под действием внещнего поля присуща Kaiv полярным, так и неполярным молекулам. Но полярное вещество, имеющее постоянный дипольный момент, в присутствии электрического поля не просто поляризуется в виде смещения электронной оболочки молекул (индуцируется), а молекулы его стремятся повернуться так, чтобы дипольный момент был направлен вдоль напряженности поля, т. е. занять состояние с наименьшей энергией. Поворот оси молекульь 78 [c.78]

Дисперсионные взаимодействия с тцсствуют между любой парой соседних молекул. Эти взаимодействия тем сильнее, чем легче поляризуются электроны молекул образца и растворителя. В хорошем приближении поляризуемость электронов увеличивается с ростом показателя преломления, т. е. в случае нефтепродуктов дисперсионные взаимодействия увеличиваются при переходе от насыщенных к ароматическим полициклическим углеводородам (для одного и того же растворителя). Дипольное взаимодействие существует в том случае, если молекулы образца и растворителя обладают постоянным дипольным моментом, т. е. такие взаимодействия могут наблюдаться при элюировании гетероатомных соединений нефтепродуктов полярными растворителями. Дипольные моменты функциональных групп, которые могут входить в состав молекул нефтепродуктов или растворителей, приведены в табл. 6. [c.35]

Энергия адсорбции полярных молекул на неполярном адсорбенте. При адсорбции полярных молекул на неполярном адсорбенте постоянный дипольный момент молекулы адсорбата поляризует атомы адсорбента, т. е. индуцирует в них электрические моменты. В результате возникаетиндук- ///ип/// ционное притяжение, которое добавляется к дисперсионному. В зависимости от положения и величины диполя в молекуле адсорбата и поляризуемости адсорбента энергия индукционного взаимодействия может достигать нескольких ккал/моль. [c.494]

Из всех компонентов, входящих в состав масляных фракций, наибольшей адсорбируемостью на силикагеле обладают смолисто-асфальтеновые вещества, что объясняется их высокой полярностью, обусловленной несимметричностью строения молекул и наличием в них конденсированных ароматических колец и гетероатомов серы, кислорода и азота. Ароматические углеводороды адсорбируются на силикагеле в результате того, что под влиянием электростатического поля адсорбента в их молекулах индуцируется дипольный момент. По сравнению с углеводородами других гомологических рядов а1роматичеокие структуры обладают наибольшей молекулярной поляризуемостью. Следовательно, чем меньше экранированы ароматические кольца нафтеновыми кольцами или парафиновыми цепями, тем легче индуцируется дипольный момент в молекулах этих углеводородов, а значит, эффективнее их адсорбция на полярных адсорбентах. По мере уменьшения адсорбируемости на силикагеле компоненты масляных фракций могут быгь расположены в следующий убывающий ряд смолисто-асфальтеновые ещества> ароматические углеводороды и серосодержащие соединения>парафино-нафтеновые углеводороды. [c.259]

Величина поверхностного натяжения является мерой интенсивности молекулярно-силового поля в поверхностном слое. Поскольку поверхностное натяжение является результатом нескомпенсированности меясмолекулярного взаимодействия в разных фазах, оно определяется разностью интеисивности взаимодействия молекул внутри каждой фазы (когезии) и взаимодействия молекул различных фаз (адгезии). Интенсивность молекулярных взаимодействий внутри ф .зы в теории поверхностных явлений обычно обозначают термином полярность . Полярность вещества в очень больш(л1 степени связана с такими ее параметрами, как дипольный момент молекул, диэлектрическая проницаемость, поляризуемость молекул, способность к образованию водородной связи меясду молекулами. Существенную роль играют также плотность (молярный объем) вещества, геометрия строения ьолекул, ориентация молекул в поверхностном слое, определяющая направление силовых полей, возможная взаимная растворимость граничащих фаз, их химическое взаимодействие. [c.189]

Поляризуемость численно равна наведенному дипольному моменту при напряженности поля, равной единице. Уравнение Клаузиуса — Моссотти (1, 131) выведено в предположении однородности поля внутри диэлектрика и справедливо лишь для неполярных молекул газов и жидкостей и полярных молекул газов. Согласно электромагнитной теории света Максвелла [c.54]

По-видимому, молекулы бензола под влиянием полярной группы растворителя приобретают некоторый индуцированный дипольный момент и сольватируются на поверхности полярной группы молекулы растворителя. Так как мошт шы бензола более поляризуемы, чем молекулы углеводороде масла, то последние не могут вытеснить его, в результате увеличивается влияние дисперсионных сил и повышается растворяющ ая способность растворителя. [c.184]

Пом1ИМо химической природы на величину КТР влияет и строение молекул углеводородов. Та , с увеличением числа колец в углеводородах их КТР резко снижается, с увеличением длины алкильных цепей — повышается. Зависимость снижения КТР от числа колец в молекулах ароматических и нафтеновых углеводородов прямолинейна. С увеличением числа колец в молекуле КТР пятичленных нафтеновых углеводородов снижается более интенсивно, чем шестичленных. Следователыно, в полярном растворителе в первую очередь растворяются полицикличеоние ароматические углеводороды, слабо экранированные боковыми алкильными цепями и нафтеновыми кольцами, так как именно в этих углеводородах прежде всего возникает наведенный дипольный момент. Для нафтеновых и парафиновых углеводородов этот показатель невелик вследствие малой поляризуемости таких соединений. Поэтому при определенной температуре эти углеводороды растворяются в полярных растворителях преимущественно под влиянием дишерси-онных сил. [c.74]

Растворимость углеводородов в полярных растворителях зависит от способности их молекул поляризоваться, что связано со структурными особенностями молеку л углеводородов. Вследствие малой поляризуемости молекул твердых углеводородов индуцированные дипольные моменты этих соединений евелики, поэтому растворение твердых углеводородов в полярных растворителях происходит в основном под действи м дисперсионных сил. Растворимость остальных компонентов масляных фракций является результатом индукционного и ориентационного взаимодействий, причем действие полярных сил настолько велико, что даже при низких температурах эти компоненты остаются в растворенном состоянии. При понижении температуры влияние дисперсионных сил постепенно ослабевает, в то время как влияние полярных сил усиливается в результате при достаточно низких температурах твердые углеводороды выделяются из раствора и благодаря наличию длинных парафиновых цепей сближаются с образованием кристаллов. [c.156]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология