A törvények molekuláris polarizáció - studopediya
Egy molekula (atom, ion) áll a semleges és pozitív és negatív töltésű részecskék. Kétféle részecskék - a szimmetrikus töltéseloszlás (H2 CH4 C6 H6, stb ....) és aszimmetrikus (HX, CH3 X, C6 H5 X: X - halogén, stb). Ez nem poláros és poláros molekulák. Polar molekulát is ismert dipólus vagy dipól molekula.
A dipól kétatomos molekula az egyik atom egy feleslegben negatív és a többi - mint például felesleg pozitív töltések. Nettó díj nulla. A poliatomos molekulák vannak olyan területek felesleggel pozitív és negatív töltések. Azonban el lehet képzelni, két központi díjakat.
Dipólmomentum (. Cl × m) a termék töltés (Cl.) Közötti távolságot a díjakat (m.):
A dipólmomentum kell tekinteni, mint egy vektor irányított negatívból pozitív töltést (a kémiában rendszerint az ellenkező irányba). Ha a molekula áll több atomok, a dipólus momentum úgy definiáljuk, mint a vektor összege:
Normális körülmények között, a dipólus momentum a molekulák orientált véletlenszerűen az anyagban, és kiegyenlítik egymást.
Amikor elhelyezzük az anyagot egy elektromos mező (által generált egy kondenzátor vagy egy poláris molekula, ion, stb), poláros molekulák hajlamosak mentén orientálódnak mező irányát. Összefoglalás dipólusmomentuma molekulák ebben az esetben> 0, ez az úgynevezett dipólmomentum orientáció.
Amikor a forgalomba mind poláris, mind apoláris molekulák az elektromos mező a díjak offset egymáshoz képest, ami létrehozza a kiváltott (indukált) dipólmomentum. Ezt nevezik a deformáció dipólmomentum.
Előfordulása a dipólus momentuma molekulák egy anyag egy elektromos mező polarizációt említett vegyület. Ez az összeg a törzs és a tájékozódás a dipólusmomentuma a molekulákat.
Deformáció polarizációja molekulák arányos a térerősség (. V / m). A kapott indukált dipólus momentum társított értéke a kapcsolatban:
ahol az arányossági tényező (m. 3) az úgynevezett deformációja polarizálhatóságának a molekula. Deformáció polarizálhatóságának a molekula az összege az elektron és atomi hozzájárulások:
okozott elmozdulása az egyensúlyi pozíciók hatása alatt egy külső elektromos mező az atomok és elektronok. A távolabbi külső elektronok a molekula (vagy atom) magok, a magasabb elektronikus polarizálhatóságot. Offset atommagok, nehéz képest az elektronok kicsi, és körülbelül 5 és 10%.
Orientation polarizációs vegyületet - poláris molekulák elektromos mező orientált mentén erővonalak, így annak érdekében, hogy a legstabilabb helyzet megfelel a minimális potenciális energia. Ezt a jelenséget nevezzük orientációs polarizáció és polarizálhatóságot egyenértékű mennyiségének növelésével. úgynevezett polarizálhatóságot orientáció:
ahol k - a Boltzmann állandó, J / K;
T - abszolút hőmérséklet, K.
Tájékozódás polarizálhatóságot általában jóval magasabb, mint a deformáció polarizálhatóságot. Egyenlet (43), hogy a növekvő hőmérséklettel csökken, mivel a termikus mozgást megakadályozza a molekuláris orientációt.
Teljes polarizálhatóságának a molekula az összege három érték:
A polarizálhatóságának olyan a mérete, mennyisége, és kifejezett m 3.
Komplett polarizációs szerek (. Mole polarizáció m3 / mol) összefügg a relatív dielektromos anyag a Debye-egyenlet:
ahol - a moláris anyag tömege g / mol;
- a sűrűség, g / m 3;
- a relatív dielektromos állandója a közeg.
Komplett polarizáció figyelhető csak egy statikus területen, és a területen az alacsony frekvenciájú. A nagyfrekvenciás térben tájékozódni a dipólus nem időben. Ezért, például az infravörös területén merül fel elektron és nukleáris polarizáció és a látható sugárzás a területen - csak az elektronikus polarizáció, mivel csak a legkönnyebb lépés a részecskék miatt a nagy gyakorisága mező oszcilláció - elektronok. A nem-poláros anyagok orientáció polarizáció nulla.
Maxwell elmélete az átlátható, nem poláris anyagok vezet kapcsolatban:
ahol - a törésmutató (poláris anyagok). Behelyettesítve egyenlet (45) (46) egyenlet és feltételezve, hogy. kapjuk:
Az érték az úgynevezett molekuláris fénytörés az anyag.
Egyenlet (47) következik, hogy a nagyságát R. által meghatározott törésmutatója egy anyag az intézkedés az elektronikus polarizálhatóságának molekulája. Általánosságban elmondható, hogy a törésmutatója n függ a hullámhossz és az egyenlőség szigorúan érvényes l = ¥. Extrapolációja n és n ¥ általában úgy végezzük, a Cauchy képlet:
A állandók b és n ¥ mérésével határoztuk meg két különböző N L, például IF és LC-hidrogén spektrális vonal. A legtöbb esetben nem határozzák meg a K ¥. és RD. ND mérésére sárga nátrium D-vonalának.
A fiziko-kémiai vizsgálatok is specifikus fénytörési:
Fénytörés olyan a mérete, térfogata, a továbbiakban a bizonyos részét az anyag:
specifikus fénytörés - (cm3 / g);
molekuláris - (cm3 / mol).
Molekula nagyon hozzávetőlegesen lehet tekinteni, mint egy sugarú gömb rM hatékonyak egy vezető felületre. Ebben az esetben:
Ezután, a egyenletek (47, 50), kapjuk:
Tehát a molekuláris fénytörés egyenlő saját hangerő NA anyag molekulák.
R »poláros anyagok. a poláros anyagok kisebb értéket, mint az R orientációs polarizáció.
Amint összefüggésből következik, (47), a molekuláris fénytörés esetben csak a polarizálhatóságot és így független a hőmérséklet és a fizikai halmazállapot. Így, fénytörés jellemző konstans az anyag.