5В011200-«Химия» мамандығының студенттеріне арналған «Физикалық химия» пәні бойынша
жүктеу/скачать 1,2 Mb.
|
физикалык химия до 1 рк
| Поляризация. Егер кез келген затты сыртқы электр өрісіне енгізсе, онда осы өріс әсерінен сол зат құрамындағы атомдар, мо-лекулалар немесе иондар өзгерістерге ұшырайды. Мұны поляризация дейді. Поляризация бірнеше себептен пайда болатын жалпылама түсінік. Оның құрамына атом ядросынан электрондардың ауытқуы (электронды поляризация Пэ), кеңістіктегі полярлі атомдар мен молекулалардың өздеріне ықпал еткен өріс бағытына сәйкес бағытталған қозғалысы (бағытталу поляризациясы Пб), моле-кула құрамына енетін атомдардың өзара ауытқуы (атомдық поляризация не атом поляризациясы (Па) кезінде пайда болатын өзгерістер енеді. Электрон және атом поляризациялары нәтижесінде молекула деформацияланады, яғни деформациялық поляризация байқалады. Мұндай деформацияға молекулалар мен атомдард ың не иондардың қабілеттілігін сипаттайтын шаманың сыртқы өріс кернеу бірлігіне қатынасы, олардың полюстенуі деп а.талады. 1-суретте: а — электронның, б — электр өрісі жоқ кездегі .атомның, е — электр өрісіндегі атомныд, г — электр өрісі жоқ кездегі молекуланың, д —электр өрісіндегі молекуланың поляризациясы көрсетілген. Мұнда ток күші мен ток жүретін екі өткізгіштің арақашықтығы тұрақты шамалар және электрондық поляризация атомдық поляризацияға ауысады.
Молекулалар сияқты атомдарда, иондарда мұндай өзгерістер тек сыртқы тұрақты токтың электр өрісі әсер еткенде ғана емес, тіпті өзара химиялық реакцияға түсіп, қосылыстар түзгенде де байқалады. Мысалы, көміртек пен фтор қосылғанда, көміртектегі электрондар фторға (С→Ғ), көміртек (II) оксидіндегі көміртек электірондары оттекке (С—>О), судағы сутектікі оттекке (Н—>О), хлорлы сутектегі сутектікі хлорға (Н—>С1) ығысады, дәлірек айтқанда электрон тығыздығы, бір элементтен екіншіге жақындау орналасады. Дипольдік момент тура бағытталған шама болғандықтан, заттың белгілі бір көлеміндегі моменттер қосындысы вектормен өрнектеледі және оны меншікті поляризация дейді. Ал, заттың бір молінің поляризациясы молекулалық поляризация деп аталады. Полюсті емес молекулалардың поляризациясы тек деформациялық поляризацияға тең, ол электрондық поляризация мен атомдық поляризацияның қосындысынан тұрады: П = Пд=Пэ-+Па. Тұрақты дипольдік моменті бар молекулалардың толық поляризациясы деформациялық (атомдық және электрондық) поляризация мен бағытталу (бұрылу) поляризациясының қосындысына тең: П = ПД + Пб = ПЭ+Па + Пб. Молекуланың поляризациялануы және полярюрциясы диэлектрлік өткізгіштікке тәуелді және ол мына формула арқылы өрнектеледі: (2) мұндағы — диэлектрлік өткізгіштік; М — молекулалық масса; р — диэлектрліктің тығыздығы; N — Авогадро саны; = 3,14; —полярланғыштық. Бұл теңдеуді Клаузиус— Мосотт теңдеуі дейді. Дебай полярлі молекулалардан тұратын диэлектриктер үшін моле-кулалардьщ тұрақты дипольдік моментін ескеретін теңдеу шығарды: мундағы — молекуланың тұрақты дипольдік моменті; Т — абсолюттік температура. Дебай теңдеуіндегі (3) диэлектрлік өткізгіштік орнына Максвелл теориясындағы қатынасын пайдалануға болады. Егер осы қатынасты Клаузиус-Мосотт формуласына қойсақ, молекулалық рефракцияға арналған Лоренц-Лорентц өрнегін аламыз: өрнектегі n∞—шексіз ұзын толқынның сыну көрсеткіші; R — рефракция. жүктеу/скачать 1,2 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|