文档介绍：溶液法测定极性分子的偶极矩
目的与要求
一、用溶液法测定乙酸乙酯的偶极矩
二、了解偶极矩与分子电性质的关系
三、掌握溶液法测定偶极矩的实验技术
I
一、偶极矩与极化度
分子结构可以近似地被石成是由电子。和对一频率的高频电场作用下，透明物质的介电常数£与折光率n 的关系为
(9)<br****惯上用摩尔折射度乌来表示高频区测得的极化度’因为此时P转向=。，尸电子二°'则
R2 = P电子
在稀溶液情况下也存在近似公式
n 溶=n 1 + y x ）
同样，从（9）式可以推导得无限稀释时溶质的摩尔折射度的公式
=lim R = *1 . M2-&M 1 + （ 6n《叩
xr^° 2 n2 + 2 P］ n+ 2人 P
P = R s
电子 2
(10)
(11)
上述（1。）、（11）式中，〃溶是溶液的折光率，吨是溶剂的折光率，Y是与〃溶―x2直线斜率有关的常数。
三、偶极矩的测定
考虑到原子极化度通常只有电子极化度的5%〜10%，而且P转向又比P电子大得多，故常常忽视原子极化度。 n
从（2）、（3）、（7）和（11）式可得
4 旦2
(12)
P = P s - R s=—兀L -
转向 2 2 9 kT
上式把物质分子的微观性质偶极矩和它的宏观性质介电常数、密度和折射率联系起来，分子的永久偶极矩就可用下面简化式计算（、
r = °.°4274 x 1°-3°、* — R：T C. m （13）
在某种情况下，若需要考虑P电子影响时，只需对R s作部分修正就行了。
上述测求极性分子偶极矩的方法称为溶液法。溶液法测得的溶质偶极矩与气相测得的真实值间存在偏差，造成这种现象的原因是非极性溶剂与极性溶质分子相互间的作用一“溶剂化”作用，这种偏差现象称为溶液法测量偶极矩的“溶剂效应”。罗斯（Ross）和萨克（Sack ）等人曾对溶剂效应开展了研究，并推导出校正公式，有兴趣的读者可阅读有关参考资料。
此外，测定偶极矩的实验方法还有多种，如温度法、分子束法、分子光谱法以及利用微波谱的斯塔克法等，这里就不一一介绍了。
四、介电常数的测定
介电常数是通过测量电容计算而得到的。
测量电容的方法一般有电桥法、拍频法和谐振法。后两者抗干扰性能好、精度高，但仪器价格较贵。本实验采用电桥法，选用CC-6型小电容测量仪，将其与复旦大学科教仪器厂生产的电溶池配套使用。
电容池两极间真空时和充满某物质时电容分别为C。和Cx，则某物质的介电常数£与电容的关系为
£ =―七 ~ ~：x （14）
£ 0 c o
式中£ 0和£ x分别为真空和该物质的电容率。
当将电容池插在小电容测量仪上测量电容时，实际测量所得的电容应是电容池两极间的电容和整个测试系统中的分布电容Cd并联构成。Cd是一个恒定值，称为仪器的本底值，在测量时应予扣除，否则会引进误差，因此必须先求出本底值Cd，并在以后的各次测量中予以扣除。

阿贝折光仪
1台
电吹风
1只
CC-6型小电容测量仪
1台
容量瓶（50 fillJ）
4只
电容池
l只
乙酸乙酯（分析纯）
超级恒温槽
1台
四***化碳（分析纯）

一、溶液配制