稀溶液法测定偶极矩实验目的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2.1 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1)—>式中，q 是正负电荷中心所带的电量；为正负电荷中心之间的距离；是一个矢量，其方向规定为从正到负，的数量级>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 P 来衡量。P 与永久偶极矩卩的平方成正比，与绝对温度 T 成反比。仆 4nNLIP=A£9kT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；L 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 来衡量。显然，P 可分为两项，即电子极化度 P 和原子极化度 P，诱导诱导 ea因此P 决=P+P(3)如果外电场是交变场，极性分诱导子的极化情况则与交变场的频率有关。当处于频率小于 10i0HZ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=P+P+P(4)ea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 P+P+PoZea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 P 和 eP的贡献了。所以从按介电常数计算的 P 中减去红外线频率范围测得的极化，就 a等于 P，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：P=P-（P+P）P-P（5）eae2.2 摩尔极化度的计算摩尔极化度 P 与介电常数£之间的关系式。£－1MX-£+2p6式中，M 为被测物质的摩尔质量；P 为该物质的密度；£是介电常数。但式（6）是假定分子与分子间没有相互作用而推导得到的。所以它只适用于温度不大低的气相体系，对某种物质甚至根本无...
