偶極矩,介電常數匯總

1、溶液法測定極性分子的偶極矩溶液法測定極性分子的偶極矩一、實驗目的一、實驗目的了解電介質極化與分子極化的概念，以及偶極矩與分子極化性質的關系。掌握溶液法測定極性分子永久偶極矩的理論模型和實驗技術，用溶液法測定乙酸乙酯的偶極矩。二、實驗原理二、實驗原理德拜（PeterJosephWilliamDebye）指出，所謂極性物質的分子盡管是電中性的，但仍然擁有未曾消失的電偶極矩，即使在沒有外加電磁場時也是如此。分子偶極矩的大小可以從介電常數的數據

2、中獲得，而對分子偶極矩的測量和研究一直是表征分子特性重要步驟。1、偶極矩、極化強度、電極化率和相對電容率（相對介電常數）首先定義一個電介質的偶極矩（dipolemoment）?？紤]一簇聚集在一起的電荷，總的凈電荷為零，這樣一堆電荷的偶極矩是一個矢量，其各個分量可以定義為p???????iiiziiiyiiixzqpyqpxqp式中電荷的坐標為。偶極矩的SI制單位是：。iq)(iiizyxmC?將物質置于電場之中通常會產生兩種效應：導電和

3、極化。導電是在一個相對較長的（與分子尺度相比）距離上輸運帶電粒子。極化是指在一個相對較短的（小于等于分子直徑）距離上使電荷發(fā)生相對位移，這些電荷被束縛在一個基本穩(wěn)定的、非剛性的帶電粒子集合體中（比如一個中性的分子）。一個物質的極化狀態(tài)可以用矢量表示，稱為極化強度（polarization）。矢量的大P?P?小定義為電介質內的電偶極矩密度，也就是單位體積的平均電偶極矩，又稱為電極化密度，或電極化矢量。這定義所指的電偶極矩包括永久電偶極矩和

4、感應電偶極矩。的國際單位P?制度量單位是。為取平均的單位體積當然很小，但一定包含有足夠多的分子。在2??mCP?一個微小的區(qū)域內，的值依賴于該區(qū)域內的電場強度。P?E?在這里，有必要澄清一下物質內部的電場強度的概念。在真空中任意一點的電場強度在真空中，電極化率。0??由此可見，電容率和介電常數其實是一個概念。介電常數是在介質內部形成電場時遇到的阻礙程度的度量，也就是說，介電常數度量了外電場與電介質之間的相互影響。介電常數越大，電介質中單

5、位電荷產生的電場（或電流）也越大，在電介質內部的電場強度會有可觀的下降。此外，我們常用來表征電介質或絕緣材料的電性能，即在同一電容器r?中用某一物質為電介質時的電容和真空時的電容的比值C0C00CCr?????（185）表示電介質在電場中貯存靜電能的相對能力。相對介電常數愈小絕緣性愈好，空氣和的值分別為1.0006和2.6左右，而水的值特別大，10℃時為83.83。介電常2CSr?r?數是物質相對于真空來說增加電容器電容能力的度量，一個

6、電容板中充入介電常數為的物質后電容變大倍。電介質有使空間比起實際尺寸變得更大或更小的屬性，r?r?例如，當一個電介質材料放在兩個電荷之間，它會減少作用在它們之間的力，就像它們被移遠了一樣。介電常數隨分子偶極矩和可極化性的增大而增大。在化學中，介電常數是溶劑的一個重要性質，它表征溶劑對溶質分子溶劑化以及隔開離子的能力。介電常數大的溶劑，有較大隔開離子的能力，同時也具有較強的溶劑化能力。介電常數經常出現在許多與電介質有關的物理學公式中，如前