Wyznaczanie momentów dipolowych drobin polarnych w stanie podstawowym
Zagadnienia do opracowania.
- Fizyczny charakter wiązańw cząsteczkach.
- Elektryczne momenty dipolowe cząsteczek.
- Polaryzowalność elektryczna cząsteczek.
- Własności materiałowe ośrodka w polu elektrycznym:
- natężeniei indukcja pola elektrycznego;
- przenikalność elektryczna ośrodka;
- polaryzacja elektryczna;
- podatność elektryczna substancji.
- Polaryzacja dielektryka w stałym polu elektrycznym:
- indukowany moment dipolowy;
- polaryzowalność;
- pole lokalne Lorentza;
- równanie Clausiusa – Mossottiego.
- Mechanizm polaryzacji dielektryków:
- polaryzacja elektronowa;
- polaryzacja jonowa (atomowa);
- polaryzacja orientacyjna (dipolowa);
- refrakcja molowa;
- wzór Lorenza – Lorentza;
- równanie Debye’a.
- Dielektryk w zmiennym polu elektrycznym.
- Doświadczalne metody wyznaczania momentów dipolowych drobin.
- Współczynnik załamania światła i jego związek ze stałą dielektryczną ośrodka.
- Budowa refraktometru Abbe’go.
- Pomiar współczynnika załamania za pomocą refraktometru Abbe’go.
- Wyznaczanie momentu dipolowego w roztworach rozcieńczonych w oparciu o statystyczną teorię Debye’a.
Zestaw przyrządów.
- Mostek RLC.
- Kondensator pomiarowy.
- Refraktometr Abbe’go.
- Lampa sodowa.
- Statyw.
- Zlewka.
Literatura.
- W.I. Minkin, O.A. Osipow, J.A. Żdanow – „Momenty dipolowe w chemii organicznej”, PWN, Warszawa 1970.
- K. Pigoń, Z. Ruziewicz – „Chemia fizyczna”, PWN, Warszawa 2005.
- Chełkowski – „Fizyka dielektryków”, PWN, Warszawa 1993.
- H. Szydłowski – „Pracownia fizyczna wspomagana komputerem”, PWN, Warszawa 2003.
- T. Drapała – „Chemia ogólna i nieorganiczna”, PWN, Warszawa 1980.
- Praca zbiorowa – „Poradnik fizykochemiczny”, PWN 1974.
- A.H. Piekara – „Nowe oblicze optyki”, PWN, Warszawa 1968.
- G. Barrow – „Chemia fizyczna”, PWN, Warszawa 1978.
- M. Zubek, A. Kuczkowski – „II Pracownia Fizyczna”, Wyd. Politechniki Gdańskiej, 2004.
- R.P. Feynman, R.B. Leighton, M. Sands – „Feynmana wykłady z fizyki”, T.2., część 1. I 2., PWN, Warszawa 2004.
- R.P. Feynman, R.B. Leighton, M. Sands – “The Feynman Lectures on Physics”, Vol.2. Parts 1 & 2, Addison – Wesley, 2005.
- A.P. Arya – “Fundamentals of Atomic Physics”, Allyn & Bacon, Inc., Boston 1971.
- G. Barrow – “Physical Chemistry”, McGraw Hill, 1996.
Determining the dipole moments of polar molecules in the ground state
Background theory
- Physical nature of molecular bonds.
- Electric dipole moments of molecules.
- Electric polarisability of molecules.
- Material properties of a medium in an electric field:
- intensity and induction of the electric field;
- dielectric medium;
- electric polarisation;
- electric susceptibility of a substance.
- Dielectric polarisation in a constant electric field:
- induced dipole moment;
- polarisability;
- local Lorentz field;
- Clausius – Mossottiego equations.
- Mechanisms of dielectric polarisation:
- electron polarisation;
- ionic polarisation (atomic);
- polarisation orientation (dipole);
- molar refraction;
- Lorenz – Lorentz model;
- Debye equation.
- Dielectric in a varying electric field.
- Experimental methods of determining molecular dipole moments.
- Refractive index and its relationship with the dielectric constant of a medium.
- Construction of an Abbe refractometer.
- Measuring refractive indices using an Abbe refractometer.
- Determining dipole moments in dilute solutions based on Debye theory.
Apparatus
- RLC bridge.
- Measuring capacitor.
- Abbe refractometer.
- Sodium lamp.
- Stand.
- Beaker.
Literature
- R.P. Feynman, R.B. Leighton, M. Sands – “The Feynman Lectures on Physics”, Vol.2. Parts 1 & 2, Addison – Wesley , 2005.
- A.P. Arya – “Fundamentals of Atomic Physics “, Allyn & Bacon, Inc., Boston 1971.
- G. Barrow – “Physical Chemistry”, McGraw Hill, 1996.
Dodaj komentarz
Chcesz się przyłączyć do dyskusji?Feel free to contribute!