Молекула поляризация ориентационная

Смещение электронов, атомов, ориентация молекулы в электрическом поле называется поляризацией. Величина поляризации П зави-спт от способности молекул к поляризации. Способность молекул к поляризации характеризуется поляризуемостью. Поляризация молекул складывается из электронной Пэ , атомной П г и ориентационной Пор поляризаций [c.82]

Таким образом, анализ диэлектрических изотерм сорбции воды на гидрофильных материалах в области малых величин сорбции показывает, что наблюдаемые для различных материалов зависимости г = Ца) могут быть объяснены с помощью двух основных видов поляризации ориентационной, обусловленной ориентацией сорбированных молекул и полярных групп сорбата, и протонной, связанной с изменением положения протона Н-мостика. При этом характер зависимости е = /(а) определяется изменением подвижности сорбированных молекул и протонов в процессе сорбции. [c.248]

Ориентационная поляризация Ро, отражающая стремление полярных молекул под действием внешнего электрического поля ориентироваться вдоль его направления. Ориентирующему действию электрического поля противодействует хаотическое тепловое движение молекул. Ориентационная поляризация при увеличении температуры уменьшается, так как увеличивается интенсивность хаотического теплового движения молекул. Между ориентационной поляризацией, напряженностью поля и дипольным моментом молекулы существует прямая зависимость. Взаимосвязь Яо, Т и ц, установленная Дебаем, записывается в виде уравнения [c.7]

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]

Под воздействием электрического поля происходит поляризация молекул и ионов- вещества.. В зависимости от происходящего различают поляризации электронную Рэя (смещение электронов относительно ядра атомов) атомную Рат (относительное смещение атомов в молекуле) и ориентационную Pop (ориентация полярных молекул в направлении поля). [c.21]

Некоторые молекулы обладают постоянными электрическими диполями, т. е. центры тяжести отрицательного и положительного электрических зарядов в молекулах не совпадают. Это относится к большинству несимметричных молекул. Например, вода, ацетон, нитробензол и хлороформ обладают дипольными моментами, в то время как метан, четыреххлористый углерод, бензол и л-динитробензол ими не обладают. В приложенном электрическом поле полярные молекулы стремятся ориентироваться таким образом, чтобы их полярные концы противоположных знаков были направлены друг к другу. О таких молекулах говорят, что они, кроме временной деформационной поляризации, свойственной всем молекулам, испытывают ориентационную поляризацию. [c.28]

Соотношение (15.9) получено для ориентационной поляризации сорбата. Учет протонной поляризации, обусловленной переносом протона Н-мостика, является более сложной задачей. Ее решение выходит за рамки вопросов, решаемых теорией ОКФ. Если, однако, предположить, что перенос протона Н-мостика происходит в результате ориентации окружающих частиц, то соответствующее этому моменту увеличение дипольного момента молекулы на основе классической статистики дает [673] [c.253]

У большой группы веществ центры тяжести отрицательных и положительных зарядов не совпадают с центром симметрии в отсутствие электрического поля. Этим молекулам присущ постоянный дипольный момент. В подобных полярных молекулах поляризация возникает не только из-за смещения электронного облака или атомов от положения равновесия, но и вследствие ориентации диполей в электрическом поле, создавая ориентационную (или дипольную) поляризацию. Полярные молекулы стремятся в электрическом поле установиться таким образом, чтобы дипольные моменты были направлены параллельно полю. Смещение положительно заряженных ядер происходит в направлении, противоположном смещению электронов. При этом индуцируется дипольный момент того же знака, что и прп смещении электронов. [c.115]

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]

У большой группы веществ центр тяжести положительных и отрицательных зарядов не совпадает с центром симметрии и в отсутствие электрического поля, т.е. существует постоянный дипольный момент. В таких молекулах поляризация возникает не только из-за смещения электронов и атомов, но и вследствие ориентации диполей в электрическом поле. Такая поляризация называется ориентационной, или дипольной. [c.13]

Анизотропия вращательной подвижности. Теоретические расчеты и данные машинного моделирования свидетельствуют о том, что молекулы воды вблизи межфазной границы ориента-ционно упорядоченны [2, 599, 600]. Наблюдаемый экспериментально поверхностный скачок потенциала и экспоненциальное отталкивание межфазных границ в тонких пленках также объясняется поляризацией молекул воды в поверхностной области [601, 602]. Вследствие ориентационной анизотропии возникает остаточное расщепление линий ЯМР воды и наблюдаются некоторые особенности ЯМР релаксации воды в гетерогенных системах. [c.234]

Ориентационная поляризация молекул происходит только в вешествах, молекулы которых полярны. Она заключается в-том, что такие молекулы под действием поля стремятся расположиться в пространстве так, как показано на рис. 19. Тепловое движение молекул приводит к беспорядочному расположению их в пространстве. Поэтому с повышением температуры ориентационная поляризация всегда уменьшается в отличие от обеих деформационных поляризаций, которые от температуры не зависят. Очевидно, ориентационная поляризация будет тем больше, чем сильнее полярность молекулы. [c.76]

Положение усложняется, если внешнее поле изменяется во времени. Для того чтобы понять происходящие при этом явления, нам необходимо учесть, что поляризация среды может быть обусловлена разными причинами. Во-первых, существует электронная поляризация, обусловленная деформацией электронных облаков во внешнем поле. Второй вид поляризации — атомная, вызванная изменением длин полярных связей. Наконец, третий вид поляризации — ориентационная, связанная с поворотом дипольных молекул во внешнем поле. Следует добавить, что внутри каждого из этих классов поляризации обычно существует набор количественно разных поляризуемостей. [c.80]

В то же время поляризация Р для полярных молекул больше, чем для неполярных, поскольку она слагается из обычной индуктивной поляризации Р/ (характерной для обоих типов молекул) и поляризации ориентационной Ро, имеющейся только у полярных молекул. [c.171]

При отсутствии взаимодействия между сорбированными молекулами среди окружающих молекулу частиц можно выделить функциональную группу сорбента, с которой она образует Н-связь. Это взаимодействие определяет положение молекулы в структуре сорбента. Взаимодействие молекулы с другими близлежащими частицами сорбента, наряду с Н-связью, определяет ориентационную свободу или заторможенность сорбированной молекулы. Эту заторможенность можно учесть на основе модели Л. Н. Курбатова [641], согласно которой дипольный момент сорбированной молекулы может ориентироваться в пределах некоторого телесного угла. При отсутствии внешнего электрического поля все направления внутри этого угла равновероятны. Очевидно, что такая модель упрощает реальное взаимодействие и движение молекул, однако она позволяет оценить ориентационную поляризацию молекул с учетом их заторможенности. Вклад таких молекул в поляризацию системы равен вкладу свободных, незаторможенных молекул, эффективный дипольный момент которых определяется соотношением [c.252]

Поляризация диэлектриков, как это показывает предложенное еще Фарадеем толкование, вызвана образованием диполей или более или менее сильной ориентацией диполей. Такие диполи могут уже заранее существовать в молекулах с жесткими диполями — тогда они должны ориентироваться в поле, или же момент может быть индуцирован вследствие смещаемости зарядов под действием поля и в направлении поля. У дипольных молекул накладываются оба эффекта — эффект ориентации и эффект деформации. Чтобы иметь возможность раздельно рассматривать влияние перманентного (постоянного) и индуцированного (наведенного) дипольных моментов, целесообразно сначала заниматься только квадрупольными молекулами, у которых ориентационный эффект равен НУЛЮ. Для таких молекул поляризация и индуцированный момент непосредственно вычисляются по формулам [c.53]

На рис. 15.1 показаны различные виды изотерм (кривые 1—4). Одной из наиболее типичных является 5-образная (рис. 15.1, кривая 2) диэлектрическая изотерма, полученная для ряда органических и неорганических сорбентов. Эта изотерма состоит из трех участков А, В, С. Согласно слоистой модели, молекулы первого слоя (участок А) обладают сравнительно малой ориентационной способностью в электрическом поле вследствие их сорбции на наиболее активных центрах. Такими центрами являются функциональные группы, способные образовывать водородные связи, дефекты структуры кристалла, координационно ненасыщенные атомы [647]. Молекулы второго слоя более подвижны и дают больший вклад в ориентационную поляризацию сорбата, что выражается в более высоких значениях й /йа (участок В). Однако при достаточно больших величинах сорбции с развитием сетки водородных связей происходит цементация сорбата, его структура становится более жесткой. [c.243]

При помещении диэлектрика в постоянное электрическое поле частицы, составляющие диэлектрик, претерпевают поляризацию ( 23). Однако отдельные составляющие общей поляризации — электронная поляризация, атомная поляризация и ориентационная поляризация —происходят не с одинаковой скоростью. Электроны значительно быстрее реагируют на такие воздействия, так как обладают много меньшей массой, а для атомов и молекул в целом время релаксации ( 238) много больше и различно (оно зависит от вида процесса, от массы частиц и пр.). Напомним, что тепловое движение частиц противодействует определенной их [c.594]

В полимерах под действием внешнего электрического поля в общем случае может происходить электронная и атомная поляризации, Что же касается ориентационной поляризации, то она может иметь место лишь при наличии в молекулах полярных группировок атомов, в частности — гидроксильных групп, атомов галогенов и др. Поскольку такие группы в высокополимерах входят в состав больших молекул, то изменение ориентации их под действием электрического поля сильно стеснено. Соответственно с этим возрастает их время релаксации и усиливается зависимость поляризации от частоты поля. [c.595]

Деформационная поляризация характерна для всех молекул. Полярные молекулы помимо деформационной поляризации испытывают во внешнем поле еще и ориентационную поляризацию, т. е. стремятся ориентировать свой постоянный диполь в направлении силовых линий поля. Этот эффект характеризуется ориентационной поляризуемостью ор- обратно пропорциональной абсолютной температуре [c.87]

Природу межмолекулярных сил удалось раскрыть на основе учения о строении вещества. Открытие дипольных свойств и изучение поляризации молекул, выяснение причин возникновения молекулярных спектров, исследование гидратации ионов и т. п. подтверждают, что межмолекулярные силы имеют электрическую природу и способны проявляться в различных формах. Различают межмолекулярные силы ориентационные, индукционные и дисперсионные. [c.75]

Индукционное взаимодействие сзя.зано с поляризацией неполярных молекул иод действием окружающих электрических диполей. Энергия индукционного взаимодействия в 10—20 раз меньше энергии ориентационного. [c.64]

Метод исследования диэлектрической проницаемости граничных слоев жидкостей на твердых поверхностях основан на том, что молекулы жидкости в поле твердой поверхности в значительной степени лишены свободной переориентации даже в полях невысоких частот, что приводит к выражению дипольно-ориентационной поляризации в пленке жидкости по мере ее утончения [125]. [c.75]

Ориентация полярных молекул в электрическом поле осуществляется тем легче, чем больше их дипольные моменты. Ориентация в направлении поля сводится к преодолению беспорядочного расположения молекул в пространстве, обусловленного их тепловым движением. Поэтому чем выше температура, тем интенсивнее это движение, тем труднее становится ориентация молекул. С повышением температуры ориентационная поляризация всегда уменьшается. [c.52]

Электронная пй ляризация происходит под действием поля в любом атоме, ионе и молекуле. В отличие от ориентационной поляризации, сильно зависящей от температуры, атомная и электронная поляризация практически от температуры не зависят, так как эти виды поляризации не связаны с тепловым движением частиц. [c.52]

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]

Асфальтено-смолпстые вещества нефти являются диэлектриками [1]. Под действием внешнего электрического ноля диэлектрик поляризуется. Суммарная поляризация (Р) слагается из трех составляющих электронная поляризация (Д), обусловленная смещением в электрическом поле электронов, атомная поляризация (Р1), связанная со смещением в электрическом ноле атомов в атомных групп молекулы, и ориентационная поляризация (Рг), возникающая вследствие ориентации в электрическом ноле молекул, имеющих постоянный динольный момент (молекул, в которых центры отрицательных и положительных зарядов не совпадают), т. е. [c.181]

Водородная связь образуется путем электростатического и донорно-акцепторно-го взаимодействия. Энергия водородной связи включает три составляющие электростатическую энергию притяжения, преобладающую на больших расстояниях, энергию поляризации (ориентационное и индукционное взаимодействие) и переноса заряда, проявляющуюся при уменьшении расстояния и способствующую притяжению молекул, и энергию отталкивания. Силы притяжения и отталкивания в водородном мостике сбалансированы. В зависимости от энергии связи водородные связи подразделяют на сильные (120-250 кДжмоль ) и слабые (8-28 кДжмоль ). Появление водородной связи понижает суммарную энергию системы. [c.96]

Идеальный диэлектрик при низких температурах (с ионной или ковалентной связью) не имеет свободных зарядов и потому проводимость а = О и внешнее электростатическое поле вызывают лишь поляризацию атомов, молекул или ионов и их переориентацию, если они полярны. Наведенная (электронная) поляризация связана с деформацией электронных оболочек и устанавливается при наложении внешнего поля очень быстро [18] за время —10 —10 с. В тех случаях, когда диэлектрик построен из ионов (например, Na l), имеет место смещение положительных ионов относительно отрицательных (деформация решетки). Время установления ионной поляризации 10 —10 с. Некоторые диэлектрики (полярные соединения, многие полимеры) содержат готовые диполи. Если при этом имеется возможность их вращения при наложении поля, то имеет место третий тип поляризации — ориентационная поляризация. Время установления ориентационной поляризации зависит от температуры экспоненциально (см. ниже). [c.272]

Следует рассмотреть три вклада в поляризацию ориентационную поляризацию, электронную поляризацию и колебательную поляризацию. Ориентационная поляризация обусловлена частичным выравниванием постоянных диполей. Степень, до которой диполи могут быть ориентированы наложенным полем, была рассчитана Дебаем [5] при помощи закона распределения Больцмана. Электрическое поле, действующее на молекулу, обозначается через Е, и называется внутренним полем. Энергия диполя в поле Ei равна—/i-Е ( и—вектор постоянного дипольного момента молекулы), а точка означает скалярное произведение — ii-Ei=—ti i os0, где 0 — угол между двумя векторами. Если энергия диполя в этом поле мала по сравнению с кТ, то можно показать, что в газовой фазе вклад ориентационной поляризуемости на одну молекулу, отнесенный к среднему моменту в направлении поля, дается выражением L Eil3kT, где Е — напряженность внутреннего поля. Когда температура возрастает, тепловое движение становится более интенсивным и в направлении поля ориентируется меньше постоянных диполей. [c.450]

Только на этом основании. становятся понятными объемные отношения, рассматриваемые в главе III. Для дальнейшего изложения существенно поведение атомов, после того, как образовалась молекула, их движение и т. д. это рассматривается в главе IV. Сюда примыкает в главе обсуждение энергетических взаимоотношений при соединении атомов в молекулу — теплоты горения, теплоты образования и энергии связи. Появляющаяся как следствие электрического строения молекул поляризация рассматривается в следующих главах, — ориентационная поляризация и дипольный момент в VI главе, поля,-ризация смещения и обусловливаемое ею преломление свет —в VII главе. В главе VIII рассматривается дисперсия, в главе IX — явления рассеяния света и электрического лучепреломления, происходящие вследствие анизотропии поляризуемости. . [c.6]

В электростатическом поле могут проявляться все виды поляризации, а в переменном электрическом поле вид и величина поляризации будут зависеть от частоты изменения поля. Общая поляризация вещества уменьшается с увеличением частоты приложенного переменного поля. При достижении некоторой критической частоты переменного поля исчезает тот или иной вид поляризации. Ориентационная поляризация стремится к нулю при частотах порядка ХО гц, когда по- Рис. 1. Преломление луча на гра-лярная молекула не успе- нице раздела двух фаз [c.9]

Второй эффект, обусловливагощий возрастание емкости конденсатора, проявляется для полярных молекул, т. е. молекул, обладающих постоянным моментом диполя ц. Электрическое поле стремится ориентировать молекулы соответствующими концами диполя в направлении положительной и отрицательной обкладок конденсатора. Этот эффект называют ориентационной поляризацией Р . Она тем значительнее, чем больше г. Ориентационная поляризация зависит эт температуры, так как нагревание, усиливая тепловое движение молекул, препятствует их ориентации. [c.156]

Особое мссто занимают изменения в состоянии молекул, атомов и ионов, которые вызываются переменными электрическими полями, возбуждаемыми при прохождении через вещество электромагнитных колебаний. Остановимся только на воздействии видимого света. Частота его колебаний очень большая (порядка 10 колебаний в секунду). Поэтому атомной и ориентационной поляризации в этом случае не возникает, так как атомы не могут колебаться с такой скоростью. Электроны же как частицы, обладающие много меньшей массой, реагируют и на колебания видимого света. Различия в скорости прохождения света в разных средах, характеризуемой показателем преломления вещества, непосредственно связаны с этим явлением. [c.77]

Высокочастотное титроваиие — вариант бесконтактного кондуктометрического метода анализа, в котором анализируемый раствор подвергают действию электрического поля высокой частоты (порядка нескольких мегагерц). При повышении частоты внешнего электрического поля электропроводность растворов электролитов увеличивается (эффект Дебая — Фалькенгагена), поскольку уменьшается амплитуда колебания ионов в поле переменного тока, период колебания ионов становится соизмерим с временем релаксации ионной атмосферы (примерно 10 с для разбавленных растворов), тормозящий релаксационный эффект снимается. Поле высокой частоты деформирует молекулу, по-Л5физуя ее (деформационная поляризация) и заставляет полярную молекулу определенным образом перемещаться (ориентационная поляризация). В результате таких поляризационных эф фектов возникают кратковременные токи, изменяющие электропроводность, диэлектрические свойства и магнитную проницаемость растворов. Измеряемая в этих условиях полная электропроводность высокочастотной кондуктометрпческой ячейки X складывается из активной составляющей >.акт — истинной проводимости раствора — п реактивной составляющей Хреакт — мнимой электропроводности, зависящей от частоты и тппа ячейки [c.111]

Различные изменения, которые претерпевают молекулы при воздействии на них внешнего электрического поля, называются поляризацией. Различают ориентационную, атомную и электроннук> [c.51]

Релаксационная поляризация возникает при смещении слабо связанных между собой дипольных молекул, электронов или ионов. Их появление обычно обусловлено дефектами кристаллической рещетки. Если такие слабо связанные частицы ориентируются во внещнем поле, то поляризация называется ориентационной (рис. 23, в). Слабосвязанные частицы в отличие от упруго-связанных соверщают не только тепловые колебания относительно некоторого равновесия в кристаллической рещетке, но и скачком изменяют свое равновесное положение под действием флуктуаций теплового движения. При этом они остаются в пределах некоторого объема, который представляет глубокую потенциальную яму. [c.131]

Асимметричное распределение зарядов между отдельными частями молекулы обусловливает наличие постоянных дипольных моментов, которые существуют и в отсутствие внешнего поля. Наложение электрического поля вызывает образование вращательного момента у молекул, которые стремятся повернуться в направлении поля. В электрическом поле молекулы располагаются таким образом, что положительно заряженный полюс одной из них примыкает к отрицательному полюсу средней молекулы, и так до тех пор, пока молекулы не достигнут электрода той своей частью, котораяТ1ёсёт противоположный ему заряд. Это и есть ориентационная поляризация. [c.43]

Эти три механизма поляризации вызывают образование локальных связей в атомах, молекулах или в более обширных структурах жидких и твердых тел и характеризуются электронной, ятп цпы и ориентационной или дипольной поляризуемостью. Там, где имеются пространственные заряды, существует еще другая поляризация, характеризующаяся пространственным зарядом или поверх-ностной поляризуемостью. Поскольку диэлектрические потери ТГ бйтумах, так же как и потери в результате электропроводности, очень малы, последним видом поляризуемости можно пренебречь. Соотношение между суммарной мольной поляризацией и диэлектрической проницаемостью в соответствии с уравнением Дебая (43), выражается [c.43]