1-Laboratoriya ishi: Moddalarning molekulyar tuzilishini. Refraktometrik usul bilan o’rganish

1-Laboratoriya ishi: Moddalarning molekulyar tuzilishini. Refraktometrik usul bilan o’rganish
Ishdan kuzatiladigan maqsad: refraktsiya va qutblashtirish orqali organik moddaning sindirish ko‘rsatgichini aniqlash va moddaning qutbliligini hamda tuzilishi haqida xulosaga kelish.

Tajriba 1. Refraktometr yordamida berilgan eritmaning sindirish ko‘rsatgichini o‘lchash.

2. Sindirish ko‘rsatgichining qiymatini topish va refraktsiyani hisoblash.

Spravochnik (ma’lumotnoma) dan shu hisoblangan sindirish ko‘rsatgichining qiymati asosida berilgan haroratida zichlik qiymati topiladi. Agar zichlik qiymati spravochnikda yo‘q bo‘lsa, zichlik piknometr usuli bilan aniqlanadi.

3. Suyuqlik molekulasining strukturaviy formulasini aniqlash. Berilgan moddaning tuzilish formulasiga asoslanib R_taj va R_nazar qiymatlarini solishtirish.

4. , М, qiymatlaridan foydalanib, moddaning umumiy qutblanishini hisoblash.  ning qiymati spravochnikdan olinadi. R_taj va R_nazar qiymatlarini solishtirilib, molekulalarning qutbligi haqida xulosa chiqarish.

Umuman molekulaning tuzilishi va qutbliligi haqida qisqa va aniq xulosa berish.

Molekulalarning elektr va magnit xossalari ularning tuzilishiga va ulardagi elektronlarning ”hatti-harakati”ga bog’liq bo‘ladi. Ko‘pincha kimyoviy reaksiya elektromagnit maydonida yoki yorug‘likda boradi.

Atom va molekula statik elektrmaydonigakiritilsa, uning musbat va manfiy zaryadlari maydonning qarama-qarshi zaryadlangan qutblari tomon, ya‘ni moddaning musbat zaryadlari maydonning manfiy qutbi tomon manfiy zaryadlari esa maydonning musbat qutbi tomon siljiydi. Natijada musbat va manfiy zaryadlar bir-biridan uzoqlashadi va ularning markazi bir-biridan ma‘lum masofada joylashadi. Shunday qilib dipol hosil bo‘ladi. Demak, maydonga qutblanmagan modda kiritilsa, u qutblanib qoladi, qutblangan modda kiritilganda esa uning qutbliligi (dipolligi) oshadi. Moddalarning maydon ta‘sirida bunday o‘zgarishi qutblanish deyiladi. Maydon ta‘sirida vujudga kelgan dipol induktsiyalangan dipol deyiladi.

Molekulalarning tuzilishini ikki usul: kimyoviy va fizik usullar bilan aniqlanadi. Kimyoviy usulning kamchiligi u uzoq vaqt ko‘p va bajarish va tekshirilayotgan moddadan ko‘p miqdorda olishni talab etadi. So‘nggi vaqtlarda molekulalarning tuzilishini tajribada tadbiq etish uchun ko‘pincha, fizik usul –molekulyar refraktsiya, paraxor, oxangraboli o‘ziga tez magnit maydonida qabul qiluvchanlikdan foydalaniladi. Ularda ditiv xossaga ega bo‘lgan, ya‘ni qo‘shish qoidasiga bo‘ysunuvchi moddalarning xarakteristikasi fizik xossalarini aniqlashga asoslangan. Masalan, refraksiya yorug‘lik nurlarining sinishi va paraxor molekulani tashkil etuvchi atomlar yoki ionlar uchun monand kattalik yig‘indisiga teng bo‘ladi. Moddalarning qutblanish holati Klauzius—Mossoti tenglamasi bilan ifodalanadi:

bu yerda: Р - molekulaning qutblanishi, М - moddaning molekulyar og‘irligi, - moddaning zichligi, N_о- Avogadro soni, - qutblanuvchanlik, Е - dielektrik konstanta -3,14

–shar shaklidagi molekulaning marta ko‘paytirilgan hajmi, ya‘ni gramm-molekulyar hajmi. Elektromagnit nazariyasiga muvofiq, nurning to‘lqinuzunligi juda katta bo‘lganda:

yoki bo‘ladi.

Agar  ning qiymati Klauzius -Mossotti tenglamasiga qo‘yilsa, quyidagi tenglama kelib chiqadi:

- refraktsiya deb ataladi. Demak bo‘lganda, Р=Rbo‘lishi kerak. Bu tenglama faqat tug‘ma dipoli bo‘lmagan moddalargagina xos.

Qutblangan molekulalar uchun  va РRbo‘ladi. Moddalar qutblikka ega bo‘lmasa P=R bo‘ladi.

Qutblanish uch xil bo‘ladi: Elektron qutblanish (Р_e), atom (yoki yadro) (Р_а) va orientatsion qutblanish (Р_о). Umumiy qutblanish ana shu qutblanishlarning yig‘indisidan iboratdir:

Р= Р_e+ Р_а+ Р_о