Lekciya 9 molekulyar turaqliliqlar esaplanġan dipol momenti reje

Súwret: 1. Polarizatsiyaniń temperaturaǵa baylanıslılıǵı : 1 –polyarli emes zat ; 2 - polyarli zat.

Dipol momentining qiymati quyidagi formula asosida hisoblanadi:

(5)
Biraq joqarı basımda molekulalar -arasında óz-arasında tásir sebepli P = f (1/T) funktsiyasınıń tegislikten chetlashi gúzetiledi. Dipol momentlerin anıqlawdıń anıqlıǵı tuwrı sızıqtıń beyimligi múyeshin tabıwdıń anıqlıǵına baylanıslı (P - 1/T) jáne bul mudamı da múmkinshiligi bolmaǵan keń temperatura aralıǵinda bug 'fazasida tıǵızlıq hám dielektrik turaqlılıǵın ólshewdi talap etedi.
Debay teńlemesin gazlarġa qollaġan halda, (ε + 2)=3 deb shama qılıw arqalı onı ápiwayılastırıw múmkin, sebebi gazlardıń dielektrik konstantasi birge jaqın.
Gaz fazasındaǵı dipol momentlerin anıqlawdıń bul usılı eń teoriyalıq tárepten tıyanaqlı hám sistematik qátelerden erkin, biraq onıń ayirim kemshilikleri bar: isletilingen úskenelerdiń salıstırmali quramalılıǵı, kóp miynet talap etiwi hám ayirim jaǵdaylarda zattı kondensatsiyalangan fazadan bóleklenmesten puw halatina ótkeriw. Ámelde dielektrik konstantasini keń temperatura aralıǵinda ólshewler salıstırmali ápiwayı hám júdá ózgeriwshen birikpeler ushın ótkeriliwi múmkin.
Suyultirilgan eritpeler degi dipol momentin anıqlaw (Debayning ekinshi usılı )
Gazlar hám puwdiń polarizatsiyasin úyreniw qıyınlıǵı menen baylanıslı halda, Debaydiń ekinshi usılı keń qóllanbaqda, bul polyarli bolmaǵan eritiwshilerdegi polyarli zatlardıń suyultirilgan eritpeleri ushın Debay teńlemesinen paydalanıwdan ibarat.Birinshi shamada, bul usıldıń qollanılıwınıń tiykari eritiwshi hám erigen zatlar ortasında sezilerli óz-ara tásirler joqlıǵı haqqındaǵı shama bolıp tabıladı, bul eritpeniń qásiyetlerinin qosılıwında kórinedi.


(6)

Buljerde,α₁ – eritiwshinipolyarlaniwshanligi, α₂ – erigen zattinpolyarlaniwshanligi, N₁ –1 sm³ eritiwshidegi molekulalar soni, N₂ – 1 sm³ erigen zattin molekulalar sani, ɛ-eritpeniń magnit sińiriwsheńligi.

(7)
buljerdeP₁hamP₂ ‒ eritiwshihamerigenzattińmolyarpolyarlaniwshańligi, x₁hamx₂ – molulesleri, М₁hamМ₂ – eritiwshihamerigenzattińmolekulyarawirligi, d_1,2 – eritpenintigizligi.
(7) teńlemenińsheptárepiP_1,2eritpesinińmolekulyarpolyarlaniwinanbasqanárseemes, sonińushin:
P_1,2 =P₁х₁+P₂х₂ (8)
Formula (8) boyinshaerigenzattińmolekulyarpolyarlaniwshamasinP₂esaplawmumkin:
(9)

Polyarlaniw P₁Taza eritiwshinin polyarlaniwshanligina teń dep qabıl etiledi, biraq erigen zat hám erituvchi molekulalarınıń óz-ara tásiri itibarǵa alınbaydı.

Eksperimental túrde dipol momentin anıqlaw usılı ápiwayı hám túsinikli. Tájiriybede dielektrik turaqlılıǵı hám tıġızlıǵı birdey temperaturada tórtdan altıǵa shekem suyultirilgan eritpeler ceriyasiniń tıġızlıǵın, shama menen 0, 001 den 0, 01 ge shekem bolǵan eritpe konsentraciyası aralıǵinda yamasa 0, 2 den 0, 10 ǵa shekem mol fraktsiyalari aralıǵinda ólshewge boladı.
Hár bir kontsentratsiya ushın (9 ) formuladan paydalanıp, P₂ nıń ma`nisi tabıladı hám alınǵan shamalardan P₂ nıń kontsentratsiyana baylanıslılıǵı grafigi dúziledi. Erigen zattıń molekulaları arasındaǵı qaldıq óz-ara tásir tásirin saplastırıwǵa P₂ni nol konsentraciyasına (x₂ = 0) ekstrapolyatsiya qılıw arqalı erisiledi. Sheksiz suyultirisw P2∞ de molekulyar polyarlaniw tómendegi formula menen anıqlanadı
:
(10)

P2∞ mánisi erigen zattıń orientatsion polarizatsiyasin esaplaw ushın isletiledi:

Turaqli dipol momenti formula menen aniqlanadi

BuljerdeP_э – elektron polyarlaniw, P_а – atom polyarlaniw.
Guggenxaym, suyultirilgan eritpelerdegi erigen zattıń molekulalarınıń óz-ara tásiri áhmiyetsiz degen shamadan kelip shıǵıp, eritpediń polyarlanishini hám sınıwın qosımshalar muǵdarı retinde kórip shıqtı. Smit dielektrik konstantasi hám sınıwı indeksiniń salmaqlıqtaǵı fraktsiyalarda kórsetilgen kontsentratsiyalarǵa sızıqlı baylanıslıgınan paydalanǵan hám eritpeler tıġızlıǵın ólshewdi pútkilley biykarlaytuġin usıldı usınıs etken, bul bolsa óz gezeginde talay mashaqatlı is.
Sonday etip, eksperimental dipol momenti Debay teńlemesinen alınǵan (11) formula boyınsha esaplanadı
::
(11)
Orientasion polyarlaniw bolsa Guttengeym-Smit usinilgan tomendegi formula tiykarinda tabladi:

BuljerdeМ –zattińmolekulyarmassasi, d – eritiwshitiġizliġi, ɛ_о–eritiwshinińdielektriksiniriwsheńligi, n_о–eritiwshinińsiniwkórsetkishi, αhámγ − grafikler boyinsha tuwrisiziqlar múyeshitangensi, ɛ
i
_i−ω_ihamn ²−ω_isaykesturdeɛ_i, n_ihamω_i–saykesturde i-shi eritpeniń dielektrik konstantasi, sindiriw ko'rsetkishi ham erigen zattiń massa úlesi.