文档介绍：溶液法测定极性分子的偶极矩——DipoleMomentofaPolarMolecule目的要求实验原理实验仪器实验步骤注意事项数据处理实验成败的关键实验讨论思考题一目的要求了解偶极矩与分子电性质的关系掌握溶液法测定偶极矩的实验技术用溶液法测定乙酸乙酯的偶极矩二实验原理偶极矩与极化度1912年Debye提出“偶极矩”μ的概念来度量分子极性的大小,其定义是:μ=q·d(1)式中q为正、负电荷中心所带的电荷量;d为正、负电荷中心间的距离;μ是一个矢量,其方向规定为从正到负,数量级为10-30C·m。μd极性分子具有永久偶极矩,在没有外电场存在时,其偶极矩的统计值为零。若将极性分子置于均匀的电场中,则偶极矩在电场的作用下会趋向电场方向排列。这是我们称这些分子被极化了,极化的程度可用摩尔转向极化度(P转向)来衡量。(2)二实验原理当处于频率小于1010s-1的低频电场或静电场中,极性分子所产生的摩尔极化度P是转向极化、电子极化和原子极化的总和。当频率增加到1012~1014s-1的中频(红外频率)时,此时极性分子的摩尔极化度等于摩尔诱导极化度P诱导。当交变电场的频率进一步增加到大于1015s-1的高频(可见光和紫外频率)时,极性分子的摩尔极化度等于电子极化度P电子。(3)二实验原理原则上只要在低频电场下测得极性分子的摩尔极化度P,在红外频率下测得极性分子的摩尔诱导极化度P诱导,两者相减得到极性分子摩尔转向极化度P转向,然后代入(2)式就可算出极性分子的永久偶极矩来。二实验原理二实验原理乙酸乙酯-四氯化碳溶液无限稀释溶液的介电常数和溶液的密度求P2∞在可见光下测定溶液的R2∞本实验然后由(10)式计算乙酸乙酯的偶极矩。二实验原理式中,ε1、ρ1、M1分别是溶剂的介电常数、密度和摩尔质量;M2、x2为溶质的摩尔质量和摩尔分数;α和β为常数,可通过稀溶液的近似公式求得:极化度的测定无限稀时,溶质的摩尔极化度P2∞的公式为ε溶=ε1(1+αx2)(5)ρ溶=ρ1(1+βx2)(6)式中,ε溶和ρ溶分别是溶液的介电常数和密度;x2是溶质的摩尔分数。无限稀释时,溶质的摩尔折射度R2∞的公式为二实验原理