稀溶液法測(cè)定偶極矩實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、稀溶液法測(cè)定偶極矩稀溶液法測(cè)定偶極矩【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?1)掌握溶液法測(cè)定偶極矩的主要實(shí)驗(yàn)技術(shù)。(2)了解偶極矩與分子電性質(zhì)的關(guān)系。(3)測(cè)定正丁醇的偶極矩?！緦?shí)驗(yàn)原理】(1)偶極矩與極化度分子結(jié)構(gòu)可以近似地看成是由電子云和分子骨架(原子核及內(nèi)層電子)所構(gòu)成。由于空間構(gòu)型的不同，其正負(fù)電荷中心可以是重合的，也可以不重合。前者稱(chēng)為非極性分子，后者稱(chēng)為極性分子。圖1電偶極矩示意圖圖2極性分子在電場(chǎng)作用下的定向1912年德拜提出“偶極矩”的

2、概念來(lái)度量分子極性的大小，如圖1所示，?其定義是①式中，q是正負(fù)電荷中心所帶的電量；d為正負(fù)電荷中心之間的距離；是一個(gè)向量，??其方向規(guī)定為從正到負(fù)。因分子中原子間的距離的數(shù)量級(jí)為1010m，電荷的數(shù)量級(jí)為1020C，所以偶極矩的數(shù)量級(jí)是1030Cm。通過(guò)偶極矩的測(cè)定，可以了解分子結(jié)構(gòu)中有關(guān)電子云的分布和分子的對(duì)稱(chēng)性，可以用來(lái)鑒別幾何異構(gòu)體和分子的立體結(jié)構(gòu)等。極性分子具有永久偶極矩，但由于分子的熱運(yùn)動(dòng)，偶極矩指向某個(gè)方向的機(jī)會(huì)均等。

3、所以偶極矩的統(tǒng)計(jì)值等于零。若將極性分子置于均勻的電場(chǎng)E中，則偶極矩在電場(chǎng)的作用下，如圖2所示趨向電場(chǎng)方向排列。這時(shí)我們稱(chēng)這些分子被極化了。極化的程度可用摩爾轉(zhuǎn)向極化度Pμ來(lái)衡量。Pμ與永久偶極矩的μ的平方成正比，與絕對(duì)溫度T成反比。dq????p?b?b在稀溶液中，若不考慮極性分子間相互作用和溶劑化現(xiàn)象，溶劑和溶質(zhì)的摩爾極化度等物理量可以被認(rèn)為是具有可加性。因此，式③可以寫(xiě)成：2211122211212121ρxMxM＋2ε＋1εPx

4、PxP????，，，④式中，下標(biāo)1表示溶劑；下標(biāo)2表示溶質(zhì)；x1表示溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)；x2表示溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)；1P表示溶劑的摩爾極化度；2P表示溶質(zhì)的摩爾極化度。對(duì)于稀溶液，可以假設(shè)溶液中溶劑的性質(zhì)與純?nèi)軇┫嗤?，則1111011ρM＋2ε＋1ε??PP⑤20112121212＋xxPxPxPPP???，，⑥Hedestr首先推導(dǎo)出經(jīng)驗(yàn)公式，指出在稀溶液中溶液的介電常數(shù)和密度可以表示為2121axεε??，⑦2112bxρρ??⑧因此???