химический каталог




ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ электрический, векторная величина, характеризующая асимметрию распределения положит. и отрицат. зарядов в электрически нейтральной системе. Два одинаковых по величине заряда +q и —q образуют электрич. диполь с ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. m = q l, где l - расстояние между зарядами. Для системы из п зарядов qi радиусы-векторы которых ri, В молекулах и мол. системах центры положит. зарядов qА совпадают с положениями атомных ядер (радиусы-векторы rA), а электронное распределение описывается плотностью вероятности r(r). В этом случае ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. Вектор ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. направлен от центра тяжести отрицат. зарядов к центру тяжести положительных. В химический литературе ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. молекулы иногда приписывают противоположное направление. Часто вводят представление о ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. отдельных химических связей, векторная сумма которых дает ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. молекулы. При этом ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. связи определяют двумя положит. зарядами ядер атомов, образующих связь, и распределением отрицат. (электронного) заряда. Д. м. химической связи обусловлен смещением электронного облака в сторону одного из атомов. Связь называют полярной, если соответствующий ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. существенно отличается от нуля. Возможны случаи, когда отдельные связи в молекуле полярны, а суммарный ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. молекулы равен нулю; такие молекулы называют неполярными (например, молекулы СО2 и CCl4). Если же ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. молекулы отличен от нуля, молекула называют полярной. Например, молекула Н2О полярна; суммирование ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. двух полярных связей ОН также дает отличный от нуля ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м., направленный по биссектрисе валентного угла НОН. Порядок величины ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. молекулы определяется произведением заряда электрона (1,6.10-19 Кл) на длину химической связи (порядка 10-10 м), т. е. составляет 10-29 Кл.м. В справочной литературе ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. молекул приводят в дебаях (Д или D), по имени П. Дебая; 1 Д = 3,33564.10-30 Кл.м. Спектроскопич. методы определения ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. молекул основаны на эффектах расщепления и сдвига спектральных линий в электрич. поле (эффект Штарка). Для линейных молекул и молекул типа симметричного волчка известны точные выражения, связывающие ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. со штарковским расщеплением линий вращательных спектров. Этот метод дает наиболее точные значения величины ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. (до 10-4 Д), причем экспериментально определяется не только величина, но и направление вектора ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. Важно, что точность определения ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. почти не зависит от его абс. величины. Это позволило получить весьма точные значения очень малых ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. ряда молекул углеводородов, которые нельзя надежно определить др. методами. Так, ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. пропана равен 0,085 b 0,001 Д, пропилена 0,364 b 0,002 Д, пропина 0,780 b 0,001 Д, толуола 0,375 b 0,01 Д, азулена 0,796 b 0,01 ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ Область применения метода микроволновой спектроскопии ограничена, однако, небольшими молекулами, не содержащими атомов тяжелых элементов. Направление вектора ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. молекулы может быть определено экспериментально и по Зеемана эффекту второго порядка. Др. группа методов определения ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. основана на измерениях диэлектрическая проницаемости е вещества. Этими методами измерены ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. молекул более 10 тысяч веществ. Переход от измеряемого значения e газа, чистой жидкости или разбавл. раствора, т. е. макроскопич. характеристики диэлектрика, к величине ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. основан на теории поляризации диэлектриков. Считается, что при наложении электрич. поля на диэлектрик его полная поляризация Р (средний ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. единицы объема) складывается из наведенной, или индуцированной, поляризации Рм и ориентационной поляризации Рор и связана с m уравением Ланжевена - Дебая:

где М - молекулярная масса, d - плотность, a - поляризуемость молекулы, NA - число Авогадро, k - постоянная Больцмана, Т - абс. температура. Измерения диэлектрическая проницаемости проводят в постоянном поле или при низких частотах, обеспечивающих полную ориентацию молекул по полю. При наиболее распространенном варианте метода - измерениях в разбавл. растворах неполярных растворителей - предполагается аддитивность поляризаций растворенного вещества и растворителя. Сопоставление ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. полярных молекул некоторых органическое соединение, полученных разными методами, показано в таблице.

Важнейшая область применения данных о ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. молекул -структурные исследования, установление конформации молекул, конформационного и изомерного состава вещества, его зависимости от температуры. Величины ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. молекул позволяют судить о распределении электронной плотности в молекулах и зависимости этого распределения от характера отдельных заместителей. В общем случае структурная интерпретация ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. требует сравнения эксперим. величин со значениями, полученными квантовомеханические расчетом либо при помощи аддитивной векторной схемы с использованием ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. отдельных связей и атомных групп. Последние находят либо по интенсивностям колебательное полос поглощения, либо путем векторного разложения ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. некоторых симметричных молекул. Расчеты с использованием векторной аддитивной схемы могут учитывать различные проявления стереохимический нежесткости, например, затрудненное или свободный внутр. вращение молекулы. Высокосимметричные мол. структуры, обладающие центром инверсии, двумя взаимно перпендикулярными осями вращения или осями, перпендикулярными плоскости симметрии, не должны иметь ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. По наличию или отсутствию ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. молекулы можно в отдельных случаях выбрать для нее ту или иную структуру без к.-л. теоретич. расчетов. Так, равенство нулю эксперим. ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. димера аминооксидибутилборана (формула I) служит доказательством того, что он существует в виде устойчивой кресловидной конформации, обладающей центром инверсии. Наоборот, наличие ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. у тиантрена (формула II, X = S) и селенантрена (II, X = Se), равных 1,57 Д и 1,41 Д соответственно, исключает для них центросимметричную структуру, в частности плоскую.

Химическая энциклопедия. Том 2 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
qam 2120.040
изготовление штендеров бутербродов
46W0833
dpr 60-35

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(19.08.2017)