To tylko jedna z 3 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Wyznaczanie momentów dipolowych
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie trwałych momentów dipolowych szeregu substancji: tetrachlorek węgla, chlorobenzen, toluen, orto-, meta-, para- ksylen, chloroform, na podstawie pomiarów współczynnika załamania światła i przenikalności elektrycznej.
I Wyznaczanie współczynnika przenikalności
Wykonując pomiar pojemności kondensatora cylindrycznego zawierającego badaną ciecz obliczamy współczynnik względnej przenikalności elektrycznej (ε) korzystając z zależności:
gdzie:
C to pojemność zmierzona, Cw - pojemność kondensatora napełnionego cieczą wzorcową (CCl4)
εw - współczynnik względnej przenikalności elektrycznej cieczy wzorcowej
εw = 2,238 ( CCl4)
Miernik pojemności kondensatora ustawiony był na zakres 2nF. Zmierzona przez nas pojemność kondensatora wypełnionego powietrzem wynosiła 0,223 nF. II Pomiar współczynnika załamania światła
Przy pomocy refraktometru Abbego, obserwując zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia ( gdy kąt padania jest większy od kąta granicznego), mierzymy współczynnik załamania światła (n) dla substancji badanej.
Wielkości współczynnika względnej przenikalności elektrycznej (ε) i współczynnika załamania światła (n) są niezbędne do wyznaczenia polaryzacji molowej (P) i refrakcji molowej (R):
[m3/mol]
Znając P i R, obliczamy trwały moment dipolowy (μ) korzystając z zależności ( którą wyznaczyłyśmy przekształcając równanie Debye'a):
gdzie:
ԑ0=8,85*10-12 C2/J*m k=1,38*10-23 J/K T=295 K NA=6,02*1023 mol-1 Wyniki obliczeń przedstawiamy w tabeli:
( Obliczenia zostały wykonane w Microsoft Excel )
Substancja T=295 K
masa molowa M [ g/mol ]
gęstość ρ [g/m3]
pojemność kondensatora C [nF]
względny współczynnik przenikalności elektrycznej ԑ
polaryzacja molowa*10-5
P [m3/mol]
refrakcja molowa *10-5
R [ m3/mol]
współczynnik załamania światła n
obliczony trwały moment dipolowy µ *10-30 [C*m]
literaturowy trwały moment dipolowy µ*10-30 [ C*m]
toluen
92,141
862300
0,349
2,393
3,388
3,101
1,4921
1,244
1,301
o -ksylen
(…)
…:
Z naszych obliczeń wynika, że największy moment dipolowy posiadają cząsteczki chlorobenzenu i chloroformu, zatem zgodnie ze stanem rzeczywistym są cieczami najbardziej polarnymi. Związane jest to z dużą elektroujemnością atomu chloru. W cząsteczkach toluenu, o-ksylenu i m-ksylenu niezerowy moment dipolowy jest wynikiem braku symetrii rozkładu ładunku (są to cząsteczki niesymetryczne), przy niskich różnicach…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)