“Molekulalarning qutblanishi

2.1.Qutblanish turlari.

Qutblanish uch xil — elektron qutblanish (p_e), atom (yoki yadro) qutblanish p_a ) va orientatsion (mos joylanish) qutblanish (p_o) bo’ladi. Umumiy qutblanish ana shu qutblanishlarning yigindisiga teng, ya’ni:

P=Pe,+Pa+Po

Elektron qutblanish elektronlar maydonning musbat qutbi tomon siljishini ifodalaydi. Qutblanish natijasida yadro va elektron bir- biriga nisbatan siljiydi, atomda musbat va manfiy zaryadlarning markazi bir-biriga to’g’ri kelmay qoladi. [2], [1].

Kimyoviy bog’ hosil qilgan elektronlar qutblanganda bog’ ham qutblanadi. Qo’sh bog’ oddiy (sigma) bog’ga qaraganda kuchliroq qutblanadi. Bog’ qutblanishi natijasida bu elektronlar orqali bog’langan atomlar elektr bilan qisman zaryadlanadi.

Strelka belgisi qutblanishning yo’nalishini, ya’ni elektronlar siljigan tomonni ko’rsatadi. Oddiy birlamchi bog’larda qisman zaryadlanish elektronning 0,3 zaryadidan oshmaydi.

Elektronlar siljishi faqat vodorod singari oddiy atomlardagina emas, balki har qanday murakkab moddalar atomida ham sodir bo’ladi. Lekin ular turlicha siljishi mumkin. Elektron qancha bo’sh bog’langan bo’lsa, shuncha ko’p siljiydi, ya’ni ko’p qutblanadi. Elektronlar yadrodan uzoqlashgan sari kuchli qutblanadi. Demak tashqi qavatdagi elektronlar oson qutblanadi. Bosh kvant sonning bir xil qiymatida p elektronlar s' elektronlarga nisbatan oson qutblanadi.

Atom qutblanish atom yadrosining elektr maydonida manfiy qutb tomon siljishini ifodalaydi. Atom qutblanishi faqat molekula va murakkab ionlarda sodir bo’ladi. Molekulaning qarama-qarshi zaryadlangan atomlari (atomlar gruppasi) bir-biriga nisbatan siljib, ular orasidagi masofa ortadi va natijada molekulaning qutbliligi ham ortadi, qutblanmagan (tug’ma dipoli bo’lmagan) molekula qutblangan molekulaga aylanishi ham mumkin.[4] Elektron va atom qutblanish deformatsiya bilan sodir bo’lganligidan ularning yig’indisi ba’zan deformatsion (yoki Induksion) qutblanish deb ham ataladi:

P_d =P_e+P_a

Yadro elektrondan og’ir bo’lganligi uchun atom qutblanish elektron qutblanishdan ancha kam bo’ladi.

Orientatsion (mos joylashish) qutblanish faqat qutbli molekulalardagina sodir bo’ladi. Maydon bo’lmaganda bir qadar tartibsiz o’rnashgan qutbli molekulalar maydonga kirgach o’z o’qi atrofida harakatini davom ettirib, musbat qutblari bilan maydonning manfiy qutbi tomon, manfiy qutblari bilan esa maydonning musbat qutbi tomon buriladi.

Qutblangan molekulaning qutblanishi qutblanmagan (tug’ma dipoli bo’lmagan) molekulaning qutblanishidan farq qiladi. Ikkala xil molekulada elektron qutblanish ham, atom qutblanish ham sodir bo’ladi. Tug’ma dipoli bor molekulalarda esa bu xil qutblanishlardan tashqari, maydon ta’sirida orientatsion qutblanish ham kuzatiladi.Orientatsion qutblanish natijasida molekulaning dipollari maydon kuchlanishiga parallel joylashadi na molekula na atom minimum potensial energiyaga ega bo’ladi.

Yuqorida keltirilgan (2) tenglamaga muvofiq, deformatsion qutblanish temperaturaga bog’liq emas. Haqiqatdan ham, deformatsion qutblanish va shu jumladan, tug’ma dipoli bo’lmagan molekulalarning qutblanishi temperaturaga bog’liq bo’lmaydi va ular uchun (2) tenglamani qo’llash mumkin. Lekin qutbli molekulalarda qutblanish temperaturaning o’zgarishi bilan o’zgaradi. Temperatura ko’tarilishi bilan qutblanish kamayadi. (2) tenglamani bu xil qutblanishga qo’llab bo’lmaydi. Bu holning sababi quyidagilardan iborat: temperatura ko’tari­lishi bilan molekulalarning harakati kuchayib orientatsiyalanishi qiyinlashadi. Natijada orientatsion qutblanish kamayadi va quyidagi tenglamaga muvofiq hisoblab topiladi:

  (3)

Bu yerda µ_i— tug’ma dipol; k — Boltsman konstantasi, (3) tenglamadan orientatsion qutblanishning taqribiy qiymatini hisoblab chiqarish mumkin. Bu qiymat oddiy temperaturada 10.26 m bo’ladi. Demak, orientatsion qutblanish induksion qutblanishdan bir daraja ko’p bo’ladi.[4], [1].

Yuqorida aytilgandek, umumiy qutblanish deformatsion va orientatsion qutblanishlar yig’indisiga ya’ni yig’indisiga teng, ya’ni p = p_D + p₀bo’lganligidan qutbli molekulalar uchun Klauzius – Mosotti tenglamasi quyidagi ko’rinishda bo’ladi:

(4)

Bu tenglamadan foydalanib molekulaning dipol momentini aniqlash mumkin , agar quyidagi ishoralar kiritilsa:

  ; A=; B = ; x = 1/T

Yuqoridagi tenglama quyidagi ko’rinishda bo’ladi:

Y = A + Bx

Demak, ordinatalar o’qiga Y va absissalar o’qiga X qo’yilsa, tgα = B bo’ladi.Bundan µ ning qiymatini topish mumkin. Ordinatalar o’qi kesishgan nuqta A ga teng. Demak A dan foydalanib a ning qiymatlarini topish mumkin.