Konsep sifat dielektrik molekul. Polarisasi molekul

Dalam medan elektrik, ion atau molekul berubah bentuk, i.e. di dalamnya terdapat anjakan relatif nukleus dan elektron. Kebolehubah bentuk ion dan molekul ini dipanggil kebolehpolaran. Oleh kerana elektron lapisan luar paling tidak terikat rapat dalam atom, mereka mengalami anjakan terlebih dahulu.

Kebolehpolaran anion, sebagai peraturan, adalah jauh lebih tinggi daripada kebolehpolaran kation.

Dengan struktur cengkerang elektronik yang sama, kebolehpolimeran ion berkurangan apabila cas positif meningkat, sebagai contoh, dalam siri:

Untuk ion analog elektronik, kebolehkutuban meningkat dengan peningkatan bilangan lapisan elektronik, contohnya: atau
.

Kebolehkutuban molekul ditentukan oleh kebolehpolarisasian atom konstituennya, konfigurasi geometri, bilangan dan kepelbagaian ikatan, dsb. Kesimpulan tentang kebolehtularan relatif hanya mungkin untuk molekul yang dibina serupa yang berbeza dalam satu atom. Dalam kes ini, perbezaan dalam kebolehkutuban molekul boleh dinilai dengan perbezaan kebolehkutuban atom.

Medan elektrik boleh dicipta sama ada oleh elektrod bercas atau oleh ion. Oleh itu, ion itu sendiri boleh mempunyai kesan polarisasi (polarisasi) pada ion atau molekul lain. Kesan polarisasi ion meningkat dengan meningkatkan casnya dan mengecilkan jejari.

Kesan polarisasi anion, sebagai peraturan, jauh lebih kecil daripada kesan polarisasi kation. Ini dijelaskan oleh saiz anion yang besar berbanding dengan kation.

Molekul mempunyai kesan polarisasi jika ia adalah polar; Semakin besar momen dipol molekul, semakin tinggi kesan polarisasi.

Kuasa polarisasi meningkat dalam siri, kerana jejari bertambah dan medan elektrik yang dicipta oleh ion berkurangan.

Ikatan hidrogen

Ikatan hidrogen ialah sejenis ikatan kimia yang istimewa. Telah diketahui bahawa sebatian hidrogen dengan bukan logam yang sangat elektronegatif, seperti F, O, N, mempunyai takat didih yang luar biasa tinggi. Jika dalam siri H 2 Te – H 2 Se – H 2 S takat didih secara semula jadi berkurangan, maka apabila bergerak dari H 2 S ke H 2 O terdapat lompatan mendadak kepada peningkatan suhu ini. Gambar yang sama diperhatikan dalam siri asid hidrohalik. Ini menunjukkan adanya interaksi khusus antara molekul H 2 O dan molekul HF. Interaksi sedemikian sepatutnya menyukarkan molekul untuk memisahkan antara satu sama lain, i.e. mengurangkan kemeruapannya, dan, akibatnya, meningkatkan takat didih bahan yang sepadan. Oleh kerana perbezaan besar dalam EO, ikatan kimia H–F, H–O, H–N sangat terkutub. Oleh itu, atom hidrogen mempunyai cas berkesan positif (δ +), dan atom F, O dan N mempunyai lebihan ketumpatan elektron, dan ia bercas negatif ( -). Disebabkan oleh tarikan Coulomb, atom hidrogen bercas positif bagi satu molekul berinteraksi dengan atom elektronegatif molekul lain. Disebabkan ini, molekul tertarik antara satu sama lain (titik tebal menunjukkan ikatan hidrogen).

Hidrogen ialah ikatan yang terbentuk melalui atom hidrogen yang merupakan sebahagian daripada satu daripada dua zarah yang bersambung (molekul atau ion). Tenaga ikatan hidrogen ( 21–29 kJ/mol atau 5–7 kcal/mol) lebih kurang 10 kali ganda kurang tenaga biasa ikatan kimia. Namun begitu, ikatan hidrogen menentukan kewujudan molekul dimer (H 2 O) 2, (HF) 2 dan asid formik secara berpasangan.

Dalam satu siri gabungan atom HF, HO, HN, HCl, HS, tenaga ikatan hidrogen berkurangan. Ia juga berkurangan dengan peningkatan suhu, jadi bahan dalam keadaan wap mempamerkan ikatan hidrogen hanya pada tahap yang kecil; ia adalah ciri bahan dalam keadaan cecair dan pepejal. Bahan seperti air, ais, ammonia cecair, asid organik, alkohol dan fenol dikaitkan dengan dimer, trimer dan polimer. DALAM keadaan cair dimer adalah yang paling stabil.

nasi. 35. Polarisasi molekul bukan kutub dalam medan elektrik

Memandangkan struktur molekul polar dan bukan polar di atas, kami meneruskan dari fakta bahawa molekul ini tidak terjejas dari luar oleh sebarang daya elektrik. Pengaruh yang terakhir boleh mengubah struktur dalaman molekul dengan ketara, dan oleh itu sifatnya. Khususnya, di bawah pengaruh luaran medan elektrik molekul-molekul yang bukan kutub ditukar sementara kepada kutub.

Sesungguhnya, mari kita bayangkan bahawa molekul nonpolar diletakkan di antara dua plat pemuat (Rajah 35). Jelas sekali bahawa caj plat akan mempengaruhi pengagihan cas di dalam molekul: nukleus bercas positif akantertarik kepada plat negatif, dan elektron kepada plat positif.

Akibatnya, akan berlaku anjakan elektron berbanding nukleus, dan jika sebelum ini pusat graviti adalah positif dan caj negatif kebetulan, kini mereka akan mencapah dan molekul akan menjadi dipol dengan momen dipol tertentu. Fenomena ini dipanggil polarisasi molekul, dan dipol yang terhasil dipanggil teraruh atau teraruh. Apabila medan luar dialihkan, dipol hilang dan molekul sekali lagi menjadi nonpolar. Seperti molekul, ion juga terkutub dalam medan elektrik (Rajah 36).

nasi. 36. Polarisasi ion dalam medan elektrik

Setiap ion membawa cas elektrik, akibatnya ia sendiri juga merupakan sumber medan elektrik. Oleh itu, dalam molekul yang terdiri daripada ion bercas bertentangan, yang kedua saling berpolarisasi: ion bercas positif menarik elektron bagi ion bercas negatif, manakala ion negatif menolak elektron ion positif (Rajah 37). Ion-ion berubah bentuk, iaitu, struktur cangkerang elektroniknya berubah. Ia berikutan bahawa struktur ion yang terikat ke dalam molekul mesti berbeza dengan ketara daripada struktur ion bebas.

Kesan polarisasi ion adalah lebih kuat, lebih besar casnya, dan untuk cas yang sama ia meningkat dengan cepat dengan pengurangan jejari ion; kebolehubah bentukan ion, sebaliknya, menjadi kurang. Oleh kerana ion positif, secara amnya, lebih kecil daripada ion negatif, apabila dua ion saling terkutub dalam satu molekul, ia adalah terutamanya ion negatif yang berubah bentuk (Rajah 38).

Kesan polarisasi yang kuat dikenakan oleh ion hidrogen positif, iaitu nukleus (proton) yang tidak mempunyai elektron sepenuhnya dan mempunyai jejari yang sangat kecil. Oleh kerana ketiadaan petala elektron, proton tidak mengalami penolakan daripada ion negatif dan boleh mendekati mereka pada jarak yang sangat dekat.

nasi. 37. Skim polarisasi bersama ion

Ubah bentuk ion negatif yang disebabkan oleh pendekatan ini membawa, seolah-olah, kepada pengenalan proton ke dalam kulit elektron ion negatif, iaitu, kepada pembentukan ikatan kovalen.

Kajian tentang fenomena ubah bentuk kulit elektron ion memungkinkan untuk menembusi lebih dalam ke dalam struktur sebatian kimia dan menerangkan beberapa fizikal mereka dan sifat kimia. Sebagai contoh, ubah bentuk yang tidak sama bagi ion negatif menerangkan perbezaan momen dipol bagi molekul yang dibina serupa, seperti HCl, HBr dan HJ, ketidakstabilan beberapa asid dan garam dan beberapa yang lain. fenomena kimia. Juga dipasang sambungan rapat antara ubah bentuk ion dan warna garam yang sepadan.

Anda sedang membaca artikel mengenai topik Polarisasi molekul dan ion

Sekarang pertimbangkan molekul yang mempunyai momen dipol kekal, seperti molekul air. Dengan ketiadaan medan elektrik, dipol individu menunjuk ke arah yang berbeza, supaya jumlah momen per unit isipadu adalah sifar. Tetapi jika anda menggunakan medan elektrik, dua perkara segera berlaku: pertama, momen dipol tambahan teraruh disebabkan oleh daya yang bertindak ke atas elektron; bahagian ini menghasilkan kebolehpolaran elektronik yang sama yang kami temui untuk molekul nonpolar. Dalam kajian yang sangat tepat, kesan ini mesti, sudah tentu, diambil kira, tetapi kita akan mengabaikannya buat masa ini. (Ia sentiasa boleh ditambah pada penghujung.) Kedua, medan elektrik cenderung untuk menyelaraskan dipol individu, mewujudkan tork bersih per unit volum. Jika semua dipol disusun dalam gas, polarisasi akan menjadi sangat besar, tetapi ini tidak berlaku. Pada suhu biasa dan kekuatan medan, perlanggaran antara molekul semasa gerakan haba mereka tidak membenarkan mereka berbaris dengan betul. Tetapi beberapa penjajaran masih berlaku, dan oleh itu polarisasi sedikit (Rajah 11.2). Polarisasi yang terhasil boleh dikira dengan kaedah mekanik statistik yang diterangkan dalam Bab. 40 (isu 4).

Rajah. 11.2. Dalam gas molekul polar, momen individu berorientasikan secara rawak, momen purata dalam isipadu kecil ia sama dengan sifar (a); di bawah pengaruh medan elektrik, secara purata, beberapa penjajaran molekul berlaku (b).

Untuk menggunakan kaedah ini, anda perlu mengetahui tenaga dipol dalam medan elektrik. Pertimbangkan dipol dengan momen dalam medan elektrik (Rajah 11.3). Tenaga bagi cas positif ialah (1), dan tenaga bagi cas negatif ialah (2). Dari sini kita mendapat tenaga dipol

di manakah sudut antara dan . Seperti yang anda jangkakan, tenaga menjadi lebih rendah apabila dipol berbaris di sepanjang medan. Sekarang, dengan menggunakan kaedah mekanik statistik, kita akan mengetahui betapa kuatnya barisan dipol. Dalam ch. 40 (isu 4) kami mendapati bahawa dalam keadaan keseimbangan terma bilangan relatif molekul dengan tenaga keupayaan adalah berkadar dengan

di manakah tenaga keupayaan sebagai fungsi kedudukan. Menggunakan hujah yang sama, kita boleh mengatakan bahawa jika tenaga berpotensi sebagai fungsi sudut mempunyai bentuk (11.14), maka bilangan molekul pada sudut per unit sudut pepejal adalah berkadar dengan .

Rajah 11.3. Tenaga dipol dalam medan adalah sama dengan .

Dengan mengandaikan bilangan molekul per unit sudut pepejal, diarahkan pada sudut yang sama dengan , kita mempunyai

. (11.16)

Untuk suhu dan medan biasa, eksponen adalah kecil, dan apabila mengembangkan eksponen, seseorang boleh menggunakan ungkapan anggaran

(11.17)

Mari cari dengan menyepadukan (11.17) pada semua sudut; hasilnya hendaklah sama dengan , i.e. bilangan molekul per unit isipadu. Nilai purata apabila disepadukan ke atas semua sudut ialah sifar, jadi kamiran adalah sama dengan , didarab dengan jumlah sudut pepejal. Kami dapat

Daripada (11.17) adalah jelas bahawa lebih banyak molekul akan berorientasikan sepanjang medan () daripada melawan medan (). Oleh itu, dalam mana-mana isipadu kecil yang mengandungi banyak molekul, jumlah momen dipol per unit isipadu akan timbul, i.e. polarisasi Untuk mengira, anda perlu mengetahui jumlah vektor semua momen molekul per unit isipadu. Kami tahu bahawa hasilnya akan diarahkan bersama , jadi kami hanya perlu menjumlahkan komponen ke arah itu (komponen berserenjang dengan akan menjumlahkan kepada sifar):

Kita boleh menganggarkan jumlah dengan menyepadukan ke atas taburan sudut. Sudut pepejal yang sepadan dengan ialah ; dari sini

(11.19)

Menggantikan ungkapan daripada (11.17) sebaliknya, kita ada

,

yang mudah disepadukan dan membawa kepada hasil berikut:

Polarisasi adalah berkadar dengan medan, jadi sifat dielektrik akan menjadi normal. Selain itu, seperti yang kita jangkakan, polarisasi adalah berkadar songsang dengan suhu, kerana pada suhu yang lebih tinggi perlanggaran lebih mengganggu penjajaran. Jenis pergantungan ini dipanggil undang-undang Curie. Segi empat tork malar muncul atas sebab berikut: dalam medan elektrik tertentu, daya penjajaran bergantung pada, dan tork purata yang timbul semasa penjajaran sekali lagi berkadar dengan. Purata daya kilas teraruh adalah berkadar dengan .

Sekarang mari kita lihat sejauh mana persamaan (11.20) bersetuju dengan eksperimen. Jom ambil wap air. Oleh kerana kita tidak tahu apa yang sama dengan, kita tidak boleh mengira secara langsung dan, tetapi persamaan (11.20) meramalkan bahawa ia harus berubah secara songsang dengan suhu, dan kita harus menyemak ini..) Dalam Rajah. 11.4 kami memplot nilai yang diukur sebagai fungsi. Kebergantungan yang diramalkan oleh formula (11.21) dipenuhi dengan baik.

Rajah 11.4. Pemalar dielektrik wap air diukur pada beberapa suhu.

Terdapat satu lagi ciri pemalar dielektrik molekul polar - perubahannya bergantung pada kekerapan medan luaran. Disebabkan oleh fakta bahawa molekul mempunyai momen inersia, molekul berat memerlukan masa tertentu untuk berpusing ke arah medan. Oleh itu, jika kita menggunakan frekuensi dari zon gelombang mikro atas atau dari yang lebih tinggi, sumbangan kutub kepada pemalar dielektrik mula berkurangan, kerana molekul tidak mempunyai masa untuk mengikuti medan. Sebaliknya, kebolehpolaran elektronik masih kekal tidak berubah sehingga frekuensi optik, kerana inersia elektron adalah kurang.

KEPOLARISASIAN

KEPOLARISASIAN

Atom, ion, molekul, keupayaan zarah ini untuk memperoleh p (lihat DIPOL) dalam elektrik. E. Kemunculan p adalah disebabkan oleh anjakan elektrik. caj dalam pada. sistem di bawah pengaruh medan E; tork teraruh seperti p hilang apabila medan dimatikan; konsep P. tidak, sebagai peraturan, dikaitkan dengan ahli yang mempunyai jawatan. momen dipol, contohnya. kepada molekul polar.

Dalam medan yang agak lemah, pergantungan p pada E adalah linear:

di mana a mempunyai kelantangan, yavl. kuantiti mengukur P. dan dipanggil. juga P. Bagi molekul tertentu, nilai P. mungkin bergantung kepada arah E (anisotropik P.). DALAM bidang yang kukuh pergantungan p(E) tidak lagi menjadi linear.

Dalam f-le (1) E- elektrik. medan di lokasi item, iaitu medan tempatan; untuk bahagian terpencil ia bertepatan dengan bahagian luaran. padang Evnesh; dalam cecair atau kristal, Evnur ditambah kepada Evnesh, dicipta oleh caj di sekeliling yang lain di. tsk.

Apabila medan dihidupkan, p tidak muncul serta-merta penetapan masa p bergantung pada alam semula jadi h-ts Dan persekitaran. Statik Medan sepadan dengan statik. nilai P. Dalam medan pembolehubah E, sebagai contoh. berubah secara harmoni Mengikut undang-undang, P. bergantung pada kekerapannya w dan masa penubuhan t Pada w dan t yang cukup rendah, momen p ditubuhkan dalam fasa dengan perubahan dalam E dan P. bertepatan dengan statik. P. Pada w dan t yang sangat tinggi, momen p mungkin tidak timbul sama sekali (orang itu "tidak merasakan" medan).

Dalam kes perantaraan (terutama pada w»1/t), fenomena serakan dan penyerapan diperhatikan. Terdapat beberapa. jenis P. ELEKTRONIK P. disebabkan oleh sesaran dalam medan E cengkerang elektronik berbanding pada. teras; dan kira-kira n dan I P. (dalam hablur ionik) - dengan anjakan dalam arah yang bertentangan dengan ion bertentangan dari kedudukan keseimbangan; atom P. disebabkan oleh sesaran atom dalam molekul jenis yang berbeza

(ia dikaitkan dengan taburan asimetri ketumpatan elektron dalam molekul). Kebergantungan suhu jenis P. ini adalah lemah: dengan peningkatan suhu P. beberapa. berkurangan. Dalam TV fizik. dan dielektrik cecair, P. difahami sebagai rujuk. P. (polarisasi dielektrik P, dikira sejam dan per unit kekuatan medan elektrik: a=P/EN, di mana N - bilangan jam per unit isipadu). P. dielektrik kutub dipanggil. o r i e n t a t i o n . Polarisasi dielektrik semasa peralihan mendadak bahagian-cnya dari satu kemungkinan ke yang lain di bawah pengaruh medan E boleh digambarkan dengan memperkenalkan kelonggaran P. Ciri

daripada jenis P. - pergantungan tajam mereka pada suhu. Konsep "P." telah digunakan dalam fizik dielektrik, kata mereka. fizik dan kimia. Untuk secara relatifnya sistem mudah

sambungan antara P. dan makroskopik. har-kami pulau itu diterangkan, sebagai contoh. untuk P. elektronik, formula Lorentz - Lorentz atau formula Clausius - Mossotti, dan mengambil kira orientasi P. - Langevin - formula Debye. Dengan bantuan f-l ini dan yang serupa adalah mungkin untuk menentukan P secara eksperimen. Konsep "P." digunakan untuk menerangkan dan mengkaji sains optik tertentu. fenomena (polarisasi cahaya, penyerakan cahaya, aktiviti optik, penyerakan Raman), serta interaksi antara molekul, terutamanya dalam sistem molekul poliatomik (khususnya, protein). Fizikal kamus ensiklopedia. . 1983 .

KEPOLARISASIAN

. - M.: Ensiklopedia Soviet atom, ion dan molekul - keupayaan zarah ini untuk memperoleh elektrik. momen dipol . hlm dalam elektrik padang . Dalam elektrik medan, cas yang membentuk atom (molekul, ion) disesarkan secara relatif antara satu sama lain - zarah kelihatan sebagai induktor. momen dipol, yang hilang apabila medan dimatikan. Konsep kekutuban, sebagai peraturan, tidak terpakai kepada zarah yang mempunyai momen dipol kekal (contohnya, molekul polar). Dalam elektrik yang agak lemah padang

pekali juga dipanggil P., dia adalah kuantitinya. sukatan (mempunyai dimensi isipadu). Untuk sistem atom, cth. daripada molekul tertentu, P. boleh menjadi anisotropik. Dalam kes ini, pergantungan adalah lebih kompleks:

di manakah kedudukan simetri 2, i,

p(E) tidak lagi menjadi linear.

Untuk terpencil i zarah ke (contohnya, gas jarang), nilai kekuatan medan (medan di lokasi zarah) bertepatan dengan kekuatan luaran. medan Untuk zarah cecair atau kristal, medan ditambah kepada dicipta oleh caj zarah lain yang mengelilingi yang diberi (medan tempatan).

Apabila medan dihidupkan, momen atom, ion dan molekul - keupayaan zarah ini untuk memperoleh elektrik. momen dipol . tidak muncul serta-merta; masa menetap atom, ion dan molekul - keupayaan zarah ini untuk memperoleh elektrik. momen dipol bagi setiap jenis zarah adalah berbeza bergantung kepada fizikalnya. alam semula jadi dan dicirikan oleh masa bersantai

Naib. Konsep P. digunakan dalam fizik dielektrik. Di sini ia menentukan polarisasi medium R, dielektrik kerentanan dielektrik kebolehtelapan Dalam kes yang paling mudah

(jumlah diambil untuk semua N zarah per unit isipadu). Konsep P. digunakan dalam fizik molekul dan sains fizik. kimia. Hasil pengukuran P dan optik ciri medium sentiasa mengandungi maklumat tentang sifat zarah konstituennya.

Dalam kes statik padang E jawapan statik. Nilai P, yang merupakan salah satu ciri individu zarah yang penting. Dalam AC padang E (contohnya, dalam kes paling mudah, kebergantungan harmoni E bergantung pada masa) P. bergantung kepada kekerapan ayunan medan dan ia adalah mudah untuk mewakilinya dalam bentuk kuantiti yang kompleks:

Sifat khusus tingkah laku P. dalam medan sedemikian bergantung terutamanya pada masa kelonggaran pada frekuensi rendah dan momen pendek atom, ion dan molekul - keupayaan zarah ini untuk memperoleh elektrik. momen dipol ditubuhkan hampir dalam fasa dengan perubahan bidang. Pada tork yang sangat tinggi atau besar atom, ion dan molekul - keupayaan zarah ini untuk memperoleh elektrik. momen dipol mungkin tidak berlaku sama sekali; zarah "tidak merasakan" kehadiran medan, P. tidak hadir. Dalam kes pertengahan (terutama pada ) fenomena penyebaran dan penyerapan diperhatikan dan pergantungan dinyatakan dengan jelas dan kadangkala sangat kompleks.

Membezakan jenis berikut P.

Elektronik P. disebabkan oleh sesaran di medan E . kulit elektron relatif kepada nukleus atom. Nilai untuk atom dan ion adalah mengikut susunan isipadunya a.s. Keliangan elektronik berlaku dalam semua atom dan sistem atom, tetapi dalam beberapa kes ia boleh disembunyikan kerana nilainya yang kecil oleh yang lain, lebih banyak lagi spesis yang kuat P.

P. ionik dalam hablur ionik disebabkan oleh sesaran kenyal dalam medan E ion bertentangan dari kedudukan keseimbangan mereka dalam arah yang bertentangan antara satu sama lain. Dalam kes termudah kristal ionik seperti NaCl, nilainya

di manakah jisim ion, - mereka, - betul. kekerapan getaran elastik ion kristal (cawangan optik), - frekuensi luaran. medan (untuk medan statik = 0). Masa relaksasi s (kekerapan relaksasi = terletak pada kawasan IR spektrum).

Anjakan atom molekul adalah disebabkan oleh sesaran di medan E atom pelbagai jenis dalam molekul (yang disebabkan oleh taburan asimetri ketumpatan elektron dalam molekul). Jenis P. ini biasanya membentuk Kadangkala, atom P. juga dipanggil P., dikaitkan dengan anjakan elektron yang menyediakan ikatan kovalen dalam kristal jenis berlian (Ge, Si). Kebergantungan suhu semua jenis P. ini sangat lemah (dengan peningkatan T P. berkurangan sedikit).

Dalam fizik dielektrik, semua jenis polarisasi dikaitkan dengan satu atau satu lagi jenis polarisasi Sebagai tambahan kepada yang disenaraikan di sini, jenis polarisasi lain diperkenalkan, terutamanya. yang penting ialah orientasi dan kelonggaran. Ciri ciri jenis P. ini adalah pergantungan tajam pada suhu, yang memungkinkan untuk membezakannya semasa eksperimen. takrifan

Orientasi P. diperkenalkan untuk dielektrik kutub (gas, cecair) yang terdiri daripada molekul dengan pemalar. momen dipol, dan juga untuk kristal, di mana momen dipol boleh berputar. Jika dielektrik terdiri daripada molekul yang sama yang mempunyai tiang, momen dipol r 0, kemudian orient. P. ditakrifkan sebagai rujuk. nilai polarisasi P= diberikan kepada satu molekul ( p 0 E i-unjuran momen molekul ke arah medan E), i.e.

Orientasi lapangan E terganggu oleh pergerakan haba, oleh itu ia sangat bergantung pada suhu:

Relaksasi P. (terma;)

biasanya diperkenalkan untuk kristal ionik, di mana ion terikat lemah mempunyai dua (atau lebih) kedudukan keseimbangan, yang dalam medan E menjadi berkemungkinan tidak sama, yang membawa kepada kemunculan polarisasi medium dan, akibatnya, kepada kemungkinan memperkenalkan purata (pada) P. Pengiraan (disahkan oleh pengalaman) memberikan: = di mana b- jarak antara kedudukan keseimbangan ion.

Untuk jenis P. ini, nilainya terletak dalam julat yang luas dan sangat bergantung pada suhu dan keadaan luaran yang lain. syarat. Dalam kes medan seli dan bergantung pada frekuensi luaran. medan dengan cara yang sama seperti jenis lain 11. Apabila mempertimbangkan polarisasi dielektrik heterogen, konsep polarisasi biasanya tidak digunakan.

Dalam kesusasteraan fizik dielektrik, P. kadangkala dipanggil. pekali perkadaran antara P Dan E(P=E), iaitu dielektrik. kerentanan.

Untuk sistem yang agak mudah, sambungan antara sistem elektronik dan makroskopik. ciri-ciri bahan diterangkan Lorenzo- Formula Lorentz atau Clausius- Formula Mossotti, dan mengambil kira - Langevep- Formula Debye dan pengubahsuaian rumit mereka. Kebergantungan ini adalah asas untuk exierim. takrif Ionic P. ditentukan oleh formula jenis (2). Perbandingan eksperimen dan teori. data untuk penyerapan dan penyebaran el.-magn. gelombang, dielektrik kerugian, dsb. memberikan maklumat tentang P. dan tentang perjalanan perubahannya dengan frekuensi luaran. padang. Sifat (dan kesan di mana ia menampakkan diri) banyak molekul dan sistemnya (khususnya, yang anisotropik) sering ditentukan oleh sifatnya dan sifat zarah konstituennya. Contoh sifat dan kesan tersebut ialah penyerakan (termasuk Raman) cahaya, optik. , kesan Kerr, dsb. Kajian P. dan teorinya berkait rapat dengan kajian interaksi antara molekul dan struktur molekul, terutamanya molekul kompleks seperti protein.

Dalam elektrik yang kuat medan pergantungan p(E)menjadi tak linear (lihat. Kecenderungan tak linear).

Ensiklopedia fizikal. Dalam 5 jilid. - M.: Ensiklopedia Soviet. Ketua Pengarang A. M. Prokhorov. 1988 .

Lihat apa "POLARIZABILITY" dalam kamus lain:

Kebolehularan harta fizikal bahan memperoleh momen dipol elektrik atau magnetik (polarisasi) dalam medan elektromagnet luaran (lihat artikel Polarisasi dielektrik). Istilah kebolehpolaran juga digunakan untuk... ... Wikipedia

Keupayaan atom, ion dan molekul dalam medan elektrik E untuk memperoleh momen dipol p: p =?E. Faktor perkadaran? juga dipanggil kebolehpolaran... Kamus Ensiklopedia Besar

kebolehpolaran- Sifat menukar kekuatan medan elektrik di bawah pengaruh medan elektrik yang digunakan. [L.M. Nevdyaev. Teknologi telekomunikasi. Inggeris Rusia kamus penerangan direktori. Disunting oleh Yu.M. Gornostaeva. Moscow, 2002]… … Panduan Penterjemah Teknikal

Keupayaan atom, ion dan molekul dalam medan elektrik E untuk memperoleh momen dipol p:p = αE. Pekali perkadaran α juga dipanggil kebolehpolaran. * * * KEPOLARIZIAN KEPOLARIAN, keupayaan atom, ion dan molekul untuk... ... Kamus Ensiklopedia

kebolehpolaran- poliarizuojamumas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dydis, apibūdinantis polinių molekul orientaciją elektriniame lauke. atitikmenys: engl. kebolehpolaran vok. Polarisierbarkeit, f rus. kebolehpolaran, f pranc.… …

kebolehpolaran- status poliarizuojamumas sebagai T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Medžiagos gebėjimas poliarizuotis. atitikmenys: engl. kebolehpolaran vok. Polarisierbarkeit, f rus. kebolehtularan, f pranc. polarisabilité, f… Penkiakalbis aiškinamasi metrologijos terminų žodynas

MOMEN DIPOL MOLEKUL

SIFAT ELEKTRIK DAN MAGNETIK MOLEKUL

IKATAN HIDROGEN

Ikatan hidrogen adalah perantaraan antara molekul dan kuasa kimia interaksi. Ikatan pelik ini diwujudkan antara atom hidrogen yang mempunyai ciri tersendiri daripada semua atom lain. Melepaskan elektronnya untuk membentuk ikatan, ia kekal dalam bentuk nukleus (proton) tanpa elektron, i.e. dalam bentuk zarah yang diameternya beribu kali lebih kecil daripada diameter atom lain. Di samping itu, disebabkan ketiadaan elektron, ion H + tidak mengalami tolakan dari kulit elektron atom lain, sebaliknya tertarik olehnya. Ini membolehkan ia mendekati atom lain, berinteraksi dengan elektron mereka dan juga menembusi ke dalamnya. cengkerang elektronik. Oleh itu, dalam cecair, ion hidrogen tidak disimpan sebagai zarah bebas, tetapi dikaitkan dengan molekul bahan lain. Dalam air, ia mengikat dengan molekul H 2 O, membentuk ion hidronium H 3 O +, dengan molekul ammonia NH 4 +.

Ikatan hidrogen adalah seperti valens sekunder kedua bagi atom hidrogen.

Kekuatan ikatan ¸ 20-30 kJ/mol

sangat peranan penting ikatan hidrogen bermain dalam struktur air dan ais

Panjang Sambungan N-O kovalen = 0.99 A°, panjang ikatan hidrogen - 1.76 A°.

Apabila ais mencair, kemusnahan berlaku ikatan hidrogen, dan apabila dipanaskan, pengembangan berlaku. Pemusnahan ikatan hidrogen membawa kepada pengurangan isipadu dan, akibatnya, ketumpatan air melalui maksimum pada 4°C.

Apabila pusat graviti cas elektrik dalam molekul tidak bertepatan, tiang elektrik timbul - positif dan negatif. Molekul sedemikian dipanggil polar. Sistem dua cas bertentangan yang serupa dipanggil dipol.

Ukuran kekutuban diambil sebagai momen dipol m, iaitu hasil darab cas q dan jarak l

Dalam susunan magnitud, momen dipol adalah sama dengan cas elektron yang didarab dengan jarak (10 -10 el.st.u.´ 10 -8 cm), iaitu 10-18 el.st.u.cm dan bersamaan dengan 1 debye.

Jika molekul mempunyai beberapa ikatan polar, maka jumlah momen adalah sama dengan jumlah vektor momen dipol bagi ikatan individu

Pelbagai perubahan yang dialami molekul apabila terdedah kepada medan elektrik luar dipanggil polarisasi. Terdapat polarisasi orientasi, atom dan elektronik.

Polarisasi orientasi mewakili orientasi molekul polar dalam ruang mengikut arah medan elektrik luaran. Dengan peningkatan suhu, polarisasi orientasi berkurangan.

Polarisasi atom merujuk kepada anjakan relatif atom yang membentuk molekul. Ia mencirikan anjakan nukleus bercas positif berbanding kutub negatif.

Dengan polarisasi elektronik, elektron disesarkan relatif kepada nukleus atom.

Polarisasi atom dan elektronik tidak bergantung pada suhu. Jumlah polarisasi elektronik, atom dan orientasi dipanggil polarisasi total atau molar.

R = R a + R e + R atau = R atau + R d

R d = R a + R e

Jumlah polarisasi atom dan elektron dipanggil polarisasi ubah bentuk.

Apabila molekul berinteraksi dengan medan elektromagnet, khususnya dengan cahaya yang boleh dilihat (l = 4000-8000 A), polarisasi atom dan orientasi tidak timbul, kerana atom tidak mempunyai masa untuk bergerak pada kelajuan yang sama seperti getaran cahaya. Elektron bertindak balas kepada getaran cahaya. Polarisasi molar hanya sama dengan polarisasi elektronik dan dipanggil pembiasan molar

Biasan molar mempunyai sifat aditif dan merupakan pemalar ciri bagi bahan tertentu.

Penambahan biasan digunakan untuk menjelaskan struktur molekul organik.

R m = å n Ri , dengan n ialah bilangan atom

Ri - kenaikan biasan molar

CH 3 -CH 2 -COOH - asid propionik

R m = 3Rc + 6Rн + Ro-hydrox + Ro-carbox =

3×2.418 + 6×1.10 + 1.325 + 2.211 = 17.59 cm 3 /g-at

Eksperimen memberikan 17.68 cm 3 /g-at.