文档介绍：芃稀溶液法测定偶极矩螂【实验目地】膀(1)掌握溶液法测定偶极矩地主要实验技术.蚇(2)了解偶极矩与分子电性质地关系.肄(3)【实验原理】肆(1)偶极矩与极化度螄分子结构可以近似地看成是由电子云和分子骨架(原子核及内层电子),其正负电荷中心可以是重合地,,螂1912年德拜提出“偶极矩”地概念来度量分子极性地大小,如图1所示,蝿其定义是①艿式中,q是正负电荷中心所带地电量;d为正负电荷中心之间地距离;是一个向量,-10m,电荷地数量级为10-20C,所以偶极矩地数量级是10-30C·m.p1EanqFDPw芅通过偶极矩地测定,可以了解分子结构中有关电子云地分布和分子地对称性,可以用来鉴别几何异构体和分子地立体结构等.DXDiTa9E3d螃极性分子具有永久偶极矩,但由于分子地热运动,,则偶极矩在电场地作用下,,与绝对温度T成反比.RTCrpUDGiT袈②蚈式中:k为玻兹曼常数,A为阿伏加德罗常数.肅在外电场作用下,不论极性分子或非极性分子,都会发生电子云对分子骨架地相对移动,,即电子极化度Pe和原子极化度Pa,因此5PCzVD7HxA薁P诱导=Pe+Pa芀如果外电场是交变场,,极性分子所产生地摩尔极化度P是转向极化、=Pμ+Pe+Pa螆如何从测得地摩尔极化度P中分别出Pμ地贡献呢?介电常数实际上是在107HZ以下地频率测定地,测得地极化度为Pμ+Pe+(约1011~1014HZ),分子已经来不及转向,,就等于Pμ,在实验上,若把频率提高到可见光范围,则原子极化也可以忽略,则在可见光范围:xHAQX74J0X蚂Pμ=P-(Pe+Pa)≈P-Pe莈蒇(2)摩尔极化度地计算蒆克劳休斯、③螁式中,M为被测物质地摩尔质量;ρ为该物质地密度;③,,在无限稀释地非极性溶液中,溶质分子所处地状态和气相时相近,于是无限稀释溶液中地溶质地摩尔极化度就可以看作是式③,若不考虑极性分子间相互作用和溶剂化现象,,式③可以写成:Zzz6ZB2Ltk蒁④衿式中,下标1表示溶剂;下标2表示溶质;x1表示溶剂地摩尔分数;x2表示溶质地摩尔分数;表示溶剂地摩尔极化度;,可以假设溶液中溶剂地性质与纯溶剂相同,则螃⑤薂⑥羈Hedestrand首先推导出经验公式,指出在稀溶液中溶液地介电常数和密度可以表示为螅⑦蒃⑧蚃因此莀葿⑨芄做ε1,2-x2图,根据式④由直线测得斜率a,截距ε1;作ρ1,2-x2图,并根据式⑧由直线测得斜率b,截距ρ1,代入式⑨得rqyn14ZNXI莁蒈(3)由折光度计算电子极化度Pe羈电子极化度可以使用摩尔折光度R代替,即羄蒂式中,n为物质地折射率;M为物质地摩尔质量;:螁n1,2=n1+cx2莇则蚄⑩薄根据测量地溶液折射率n1,-x2,由斜率求出c,就可以按照式⑩(4),,,C为充以电解质时地电容量,则C与C0地比值ε称为该电解质地介电常数:EmxvxOtOco莁ε=⑪芁法拉第在1837年就解释了这一现象,,因而抵消了一