师 范 大 学 实 验 报 告 学生姓名 学 号 专 业 年级、班级 课程名称 实验项目 稀溶液法测定偶极矩 实验类型 实验时间 年 月 日 实验指导老师 实验评分 一、实验目的 1. 掌握溶液法测定偶极矩的主要实验技术 2. 了解偶极矩与分子电性质的关系 3. 测定正丁醇的偶极矩 二、实验原理 1．偶极矩与极化度 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）所构成。由于空间构型的不同，其正负电荷中心可能重合，也可能不重合。前者称为非极性分子，后者称为极性分子。 1912 年，德拜提出“偶极矩”的概念来度量分子极性的大小，其定义是 qd→μ ① 式中，q是正负电荷中心所带的电量；d 为正负电荷中心之间的距离；→μ 是一个矢量，其方向规定为从正到负。因分子中原子间的距离的数量级为 10-10m，电荷的数量级为 10-20C，所以偶极矩的数量级是 10-30C·m。 通过偶极矩的测定，可以了解分子结构中有关电子云的分布和分子的对称性，可以用来鉴别几何异构体和分子的立体结构等。 极性分子具有永久偶极矩，但由于分子的热运动，偶极矩指向某个方向的机会均等。所以偶极矩的统计值等于零。若将极性分子置于均匀的电场 E 中，则偶极矩在电场的作用下，趋向电场方向排列。这时称这些分子被极化了。极化的程度可以用摩尔转向极化度 Pμ 来衡量。Pμ 与永久偶极矩 μ 的平方成正比，与绝对温度 T 成反比。 kT9μπN4PAμ ② 式中，k 为波兹曼常数；NA 为阿弗加德罗常数；T 为热力学温度；μ 为分子的永久偶极矩。 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的相对移动，分子骨架也会发生形变。这称为诱导极化或变形极化。用摩尔诱导极化度 P诱导来衡量。显然，P诱导可分为两项，即电子极化度 Pe 和原子极化度 Pa，因此 P诱导 = Pe + Pa ③ 如果外电场是交变场，极性分子的极化情况则与交变场的频率有关。当处于频率小于 1010HZ 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。 P = Pμ+ Pe +Pa ④ 如何从测得的摩尔极化度 P 中分别出 Pμ 的贡献呢？介电常数实际上是在107HZ 一下的频率测定的，测得的极化度为 Pμ+ Pe +Pa。若把频率提高到红外范围，分子已经来不及转向，此时测得的极化度只有 Pe 和 Pa 的贡献了。所以从按介电常数计算的 P 中减去红外线频率...
