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P=P转向+电子+P原子 (18-3) 当频率增加到10~104的中频红外频率)时,电子的交变周期小于分子偶极矩的松弛时 间,极性分子的转向运动跟不上电场的变化,即极性分子来不及沿电场方向定向,故 P转 =0,此时极性分子的摩尔极化度等于摩尔诱导极化度P诱导。当交变电场的频率进一步增加 到>1015秒1的高频可见光和紫外频率)时,极向分子的转向运动和分子骨架变形都跟不上电 场的变化。此时极性分子的摩尔极化度顎拽子极化度 因此,原则上只要在低频电场下测得极性分子的摩尔极化度P,在红外频率下测得极性 分子的摩尔诱导极化度诱号两者相减得到极性分子摩尔转向极化度P转向然后代入182) 式就可算出极性分子的永久偶极矩来 (2)极化度的测定:克劳修斯、莫索和德拜从电磁场理论得到了摩尔极化度P与介电常 数ε之间的关系式: 8+ 式中,M为被测物质的分子量;P为该物质在TK下的密度;ε可以通过实验测定。 。但(294)式是假定分子与分子间无相互作用而推导得到的。所以它只适用于温度不太 的气相体系,对某些物质甚至根本无法获得气相状态。因此后来提出了用一种溶液来解决 这一困难。溶液法的基本想法是,在无限稀释的非极性溶剂的溶液中,溶质分子所处的状态 和气相时相近,于是无限稀释溶液中溶质的摩极化度,就可以看作为(184)式中的P。 海台斯纳特首先利用稀释溶液的近似公式 E=E1(1+aX,) (18-5) Pi=P1(1+N2 再根据溶液的加和性,推导出无限稀释时溶质摩尔极化度的公式: P=P2=1impP2=3,.M1+51-1.M2-B(187 E1+2)2PE1 pI 上述(18-5)、(18-6)、(18-7)式中,E溶、P溶是溶液的介电电常数和密度;M2、是 X2溶质的分子量和摩尔分子数;61月1别是溶剂的介电常数、密度和分子量;a β是分别与 x2和P溶-X2直线斜率有关的常数。 上面已经提到,在红外频率的电场下,可以测得极性分子摩甲极和原子 度 。但是在实验上由于条件的限制,很难做到这一点。所以一般总是在高 频电场下灘宙极性分子的电子极化度 根据光的电磁理论,在同一频率的高频电场作用下,透明物质的介电常数E与折光率n的 关系为P = P转向 + P电子 + P原子 (18-3) 当频率增加到 1012~1014 的中频(红外频率)时,电子的交变周期小于分子偶极矩的松弛时 间,极性分子的转向运动跟不上电场的变化,即极性分子来不及沿电场方向定向,故 =0,此时极性分子的摩尔极化度等于摩尔诱导极化度 。当交变电场的频率进一步增加 到>1015 秒-1的高频(可见光和紫外频率)时,极向分子的转向运动和分子骨架变形都跟不上电 场的变化。此时极性分子的摩尔极化度等于电子极化度 。 因此,原则上只要在低频电场下测得极性分子的摩尔极化度 P ,在红外频率下测得极性 分子的摩尔诱导极化度 ,两者相减得到极性分子摩尔转向极化度 ,然后代入(18-2) 式就可算出极性分子的永久偶极矩  来。 (2) 极化度的测定:克劳修斯、莫索和德拜从电磁场理论得到了摩尔极化度 P 与介电常 数ε之间的关系式:    M P  + − = 2 1 (18-4) 式中, M 为被测物质的分子量; 为该物质在 TK 下的密度;ε可以通过实验测定。 但(Ⅱ-29-4)式是假定分子与分子间无相互作用而推导得到的。所以它只适用于温度不太 低的气相体系,对某些物质甚至根本无法获得气相状态。因此后来提出了用一种溶液来解决 这一困难。溶液法的基本想法是,在无限稀释的非极性溶剂的溶液中,溶质分子所处的状态 和气相时相近,于是无限稀释溶液中溶质的摩尔极化度 ,就可以看作为(18-4)式中的 P 。 海台斯纳特首先利用稀释溶液的近似公式。  溶 = (1 1+X2) (18-5)  溶 = (1 1+ X2) (18-6) 再根据溶液的加和性,推导出无限稀释时溶质摩尔极化度的公式: 1 2 1 1 1 1 1 2 1 2 1 0 2 2 1 ( 2) 3 lim 2         M M M P P P x −  + −  + + = = = →  (18-7) 上述(18-5)、(18-6)、(18-7)式中,  溶 、  溶 是溶液的介电电常数和密度; M 2、 是 溶质的分子量和摩尔分子数; 、 、 分别是溶剂的介电常数、密度和分子量;α、 β是分别与 直线斜率有关的常数。 上面已经提到,在红外频率的电场下,可以测得极性分子摩尔诱导极化 度 。但是在实验上由于条件的限制,很难做到这一点。所以一般总是在高 频电场下测定极性分子的电子极化度 。 根据光的电磁理论,在同一频率的高频电场作用下,透明物质的介电常数  与折光率 n 的 关系为: (18-8) P转向 P诱导 P电子 P诱导 P转向  P2 X2 1  1 M1 溶 − X2和 溶 − X2  P诱导 = P电子 + P原子 P电子 2  = n
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