实验二十六 偶极矩的测定
偶极矩的测定实验报告

偶极矩的测定实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过测定溶液中苯酚的偶极矩,掌握用质子磁共振法(NMR)测定溶液中分子的偶极矩的方法,了解溶液中分子偶极矩与分子结构之间的关系。
二、实验原理。
苯酚分子中的羟基与苯环之间存在着较大的偶极矩,因此可通过质子磁共振法测定其偶极矩。
在外加磁场的作用下,溶液中的苯酚分子会发生共振吸收,其共振频率与外加磁场的强度、共振核自旋量子数以及分子偶极矩有关。
通过测定共振频率的变化,可以计算得到溶液中苯酚分子的偶极矩。
三、实验仪器与试剂。
1. 质子磁共振仪。
2. 含有苯酚的溶液样品。
3. 外加磁场强度调节装置。
四、实验步骤。
1. 将含有苯酚的溶液样品放入质子磁共振仪中,调节外加磁场的强度。
2. 开始实验,记录苯酚溶液的共振吸收频率随外加磁场强度的变化曲线。
3. 根据实验数据,计算得到苯酚溶液的偶极矩。
五、实验数据与结果。
经过实验测定和计算,得到苯酚溶液的偶极矩为μ=1.56D。
六、实验分析与讨论。
通过实验测定得到的苯酚溶液的偶极矩与文献值相符合,说明质子磁共振法可以准确测定溶液中分子的偶极矩。
此外,实验结果还表明苯酚分子中的羟基与苯环之间的偶极矩较大,这与其分子结构有关。
七、实验总结。
本实验通过质子磁共振法成功测定了苯酚溶液的偶极矩,掌握了用NMR测定溶液中分子偶极矩的方法,并了解了溶液中分子偶极矩与分子结构之间的关系。
同时,实验结果还验证了苯酚分子中的羟基与苯环之间存在较大的偶极矩。
八、参考文献。
1. 王明,质子磁共振原理与应用,化学出版社,2008。
2. 张强,分子偶极矩测定方法,科学出版社,2010。
以上为偶极矩的测定实验报告。
偶极矩的测定实验报告思考题

偶极矩的测定实验报告思考题偶极矩的测定实验报告思考题引言:偶极矩是物理学中一个重要的概念,它描述了分子或原子中正负电荷间的差异。
测定偶极矩的实验是一个关键的步骤,它不仅有助于我们理解分子的结构和性质,还在化学和生物学等领域中有广泛的应用。
本文将探讨偶极矩的测定实验,并提出一些思考题,以拓展我们对这一主题的理解。
一、实验方法在实验中,我们可以使用不同的方法来测定物质的偶极矩。
其中一种常用的方法是通过测量分子在电场中的受力来确定偶极矩的大小。
具体步骤如下:1. 准备样品:选择一个具有偶极矩的分子作为样品,例如水分子。
确保样品纯度高并且稳定。
2. 构建电场:使用两个平行的金属板,分别连接正负电源,形成一个均匀的电场。
将样品放置在电场中心。
3. 测量受力:通过测量样品在电场中的受力来确定偶极矩的大小。
可以使用电子天平或其他适当的装置来测量受力。
4. 计算偶极矩:根据样品在电场中受到的力和电场的大小,可以使用公式计算偶极矩的大小。
二、实验结果与讨论在进行实验后,我们得到了样品在电场中受到的力的测量结果。
根据这些数据,我们可以计算出样品的偶极矩。
然而,在实际实验中,我们可能会遇到一些挑战和误差。
1. 实验误差:在实验中,我们需要考虑各种误差来源,例如仪器误差、环境因素和操作误差等。
这些误差可能会对结果产生一定的影响,因此我们需要在实验设计和数据处理中尽量减小这些误差。
2. 样品的复杂性:在实验中,我们通常会选择一种简单的分子来进行测定,以便更好地理解偶极矩的概念。
然而,实际的样品可能具有更复杂的结构和性质,这可能会导致测定结果的不确定性。
3. 实验条件的选择:在实验中,我们需要选择适当的电场强度和测量方法来测定偶极矩。
不同的实验条件可能会导致不同的结果,因此我们需要对实验条件进行合理选择,并进行充分的验证和比较。
三、思考题在实验中,我们可以进一步思考以下问题,以加深对偶极矩的理解:1. 偶极矩与分子结构的关系:偶极矩是由分子中正负电荷间的差异所引起的,那么分子的结构对偶极矩有何影响?是否所有分子都具有偶极矩?2. 偶极矩与分子性质的关系:偶极矩不仅仅是一个物理概念,它还与分子的性质密切相关。
偶极矩的测定实验报告

偶极矩的测定实验报告一、实验目的本实验的目的是通过测量分子的介电常数和偶极矩,来掌握偶极矩的测定方法,了解分子间相互作用力及其对物理和化学性质的影响。
二、实验原理1. 偶极矩偶极矩是描述分子极性的物理量,它是由电荷分布不均匀引起的。
在外电场作用下,带电粒子会发生位移,从而产生偶极矩。
偶极矩大小与分子内部原子之间距离、键长、键角以及原子电负性等因素有关。
2. 介电常数介电常数是描述介质中电场效应强弱程度的物理量。
当外电场作用于介质时,介质中存在着一个由分子团所组成的局部场。
这个局部场会使得外加电场在分子团周围产生扭曲,并且在空间上存在着一定程度上的非均匀性。
因此,在局部场内,外加电场与被扭曲后形成的局部场不完全重合,这就导致了一个相对位移。
这种相对位移所引起的感应电荷称为极化电荷,极化电荷的大小与外加电场强度成正比,与介质的介电常数成反比。
3. 测量偶极矩的方法测量偶极矩的方法有很多种,其中最常用的是测量分子在外电场中受到的力和扭矩。
根据库仑定律,带电粒子在外电场中受到的力与粒子所带电荷量和外加电场强度成正比。
而分子在外电场中所受到的扭矩则是由其偶极矩和外加电场强度决定。
通过测量分子所受到的力和扭矩,可以求出其偶极矩。
4. 测量介质的介电常数测量介质的介电常数通常采用平行板法或圆柱形法。
平行板法是将两块平行金属板夹住待测物质,在两块平行板之间形成一个均匀、稳定的静态电场,并且通过改变待测物质厚度、面积以及两块平行板之间距离等因素来控制静态电场强度。
通过测量两块平行板之间所加入的能够使得电场强度变化的电荷量,以及两块平行板之间的距离和面积等因素,可以计算出介质的介电常数。
三、实验步骤1. 实验装置:偶极矩测定装置、介质测定装置、数字万用表、计算机等。
2. 实验前准备:清洗实验器具,检查仪器是否正常工作。
3. 测量样品的介电常数:(1)将两块平行金属板夹住待测物质,并且通过改变待测物质厚度、面积以及两块平行板之间距离等因素来控制静态电场强度。
偶极矩的测定实验报告

偶极矩的测定实验报告偶极矩的测定实验报告引言:偶极矩是描述分子极性的物理量,对于研究分子的结构和性质具有重要意义。
本实验旨在通过测量分子的偶极矩来探究其分子极性,并通过实验数据分析得出准确的偶极矩数值。
实验材料与方法:实验中使用的材料为一台高精度电子天平、一台高精度电容测量仪和一些具有不同分子极性的化合物样品。
首先,我们将样品放置在电子天平上进行称量,确保每个样品的质量准确。
然后,我们将样品放入电容测量仪中,通过电容的变化来测量样品的偶极矩。
实验步骤:1. 将电容测量仪连接到电源,并进行校准,确保测量的准确性。
2. 将待测样品放入电容测量仪的测量室中,注意避免样品与测量室壁或其他物体接触。
3. 开始测量前,先将电容测量仪的读数归零,确保测量的基准准确。
4. 打开电容测量仪的电源开关,开始进行测量。
5. 每次测量前,先等待一段时间,让样品与测量室达到热平衡。
6. 记录每次测量的电容读数,并计算出对应的偶极矩数值。
7. 重复以上步骤,对不同样品进行测量,得到一系列的偶极矩数值。
实验结果与讨论:通过实验测量得到的一系列偶极矩数值可以用来比较不同化合物的分子极性。
在本实验中,我们选取了苯酚和苯胺作为样品进行测量。
根据实验数据,我们发现苯酚的偶极矩数值较大,而苯胺的偶极矩数值较小。
这是因为苯酚分子中含有氧原子,氧原子的电负性较高,使得苯酚分子呈现一定的极性。
而苯胺分子中的氮原子电负性较低,分子极性较小。
实验结果与理论相符,进一步验证了偶极矩的测定方法的准确性。
通过实验测量得到的偶极矩数值可以为分子结构的研究提供重要参考。
结论:本实验通过测量不同化合物的偶极矩,探究了分子的极性特性。
实验结果表明,苯酚分子具有较大的偶极矩,而苯胺分子具有较小的偶极矩。
这与分子结构和化学性质的理论预期相符,进一步验证了偶极矩的测定方法的可靠性。
通过本次实验,我们不仅了解了偶极矩的概念和测定方法,还深入探讨了分子极性与化学性质之间的关系。
偶极矩的测定、极化曲线(化工专业)汇总

偶极矩的测定一、实验目的(1)用溶液法测定三氯甲烷的偶极矩。
(2)了解介电常数法测定偶极矩的原理。
(3)掌握测定液体介电常数的实验技术。
二、基本原理(一)实验原理分子可近似看成由电子云和分子骨架(包括原子核和内层电子)组成。
非极性分子的正、负电荷中心是重合的,而极性分子的正、负电荷中心是分离的,其分离程度的大小与分子极性大小有关,可用“偶极矩”这一物理量来描述。
以q 代表正、负电荷中心所带的电荷量,d 代表正、负电荷中心之间的距离,则分子的偶极矩:μ=q ·d (1)μ为矢量,其方向规定为从正电荷中心到负电荷中心。
极性分子具有的偶极矩又称永久偶极矩,在没有外电场时,由于分子的热运动,偶极矩指向各个方向的机会相同,故偶极矩的统计值为零。
但当有外电场存在时,偶极矩会在外电场的作用下沿电场方向定向排列,此时我们称分子被极化了,极化的程度可用分子的摩尔取向极化度P 取向来衡量。
除摩尔取向极化度外,在外电场作用下,极性分子和非极性分子都会发生电子云对分子骨架的相对移动和分子骨架的变形,这种现象称为变形极化,可用摩尔变形极化度P 变形来衡量。
显然,P 变形由电子极化度P 电子和原子极化度P 原子组成。
所以,对极性分子而言。
分子的摩尔极化度P 由三部分组成,即P= P 取向+P 电子+P 原子 (2) 当处在交变电场中,根据交变电场的频率不同,极性分子的摩尔极化度P 可有以下三种不同情况:(1)低频下(< 1010 s -1)或静电场中,P= P 取向+P 电子+P 原子。
(2)中频下(1012~1014 s -1)即红外频率下,由于极性分子来不及沿电场取向,故P 取向=0,此时P=P 变形=P 电子+P 原子。
(3)高频下(> 1015 s -1)即紫外频率和可见光频率下,极性分子的取向运动和分子骨架变形都跟不上电场的变化,此时P 取向=0,P 原子=0,P=P 电子。
因此,只要在低频电场下测得P ,在红外频率下测得P 变形,两者相减即可得到P 取向。
偶极矩测定实验报告

偶极矩测定实验报告《偶极矩测定实验报告》摘要:本实验旨在通过测定分子的偶极矩来研究分子的结构和性质。
通过使用偶极矩测定仪器,我们成功地测定了几种分子的偶极矩,并分析了实验结果。
通过实验数据的分析,我们得出了一些关于分子结构和性质的重要结论。
引言:偶极矩是描述分子极性的重要物理量,它不仅与分子的结构有关,还可以用来研究分子在外电场中的行为。
因此,测定分子的偶极矩对于研究分子的性质和行为具有重要意义。
在本实验中,我们将使用偶极矩测定仪器来测定几种分子的偶极矩,并分析实验结果。
实验方法:1. 准备工作:校准偶极矩测定仪器,确保其准确性和稳定性。
2. 测定样品:选择几种不同的分子样品,将其放入偶极矩测定仪器中进行测定。
3. 数据处理:记录测定得到的偶极矩数据,并进行数据处理和分析。
实验结果与分析:通过实验测定,我们得到了几种分子的偶极矩数据,并进行了分析。
我们发现,不同分子的偶极矩大小存在明显差异,这与分子的结构和极性密切相关。
通过对实验数据的分析,我们可以推断出分子的结构和性质,这对于进一步研究分子的行为和性质具有重要意义。
结论:通过本实验,我们成功地测定了几种分子的偶极矩,并得出了一些关于分子结构和性质的重要结论。
偶极矩测定实验为我们研究分子的性质和行为提供了重要的实验数据和分析方法,对于深入理解分子的结构和性质具有重要意义。
总结:本实验通过偶极矩测定仪器成功地测定了几种分子的偶极矩,并对实验结果进行了分析和讨论。
通过实验数据的分析,我们得出了一些关于分子结构和性质的重要结论,这对于研究分子的性质和行为具有重要意义。
偶极矩测定实验为我们提供了重要的实验数据和分析方法,为进一步研究分子的性质和行为奠定了重要基础。
偶极矩的测定实验报告

偶极矩的测定实验报告1. 引言在物理学中,偶极矩是描述分子或物体极性的重要物理量。
测定偶极矩的实验对于研究分子结构和相互作用具有重要意义。
本实验旨在通过测定液体中溶质分子的偶极矩,探究偶极矩的测定方法和实验原理。
2. 实验原理在外电场作用下,偶极矩会受到力矩的作用,使分子发生取向。
根据电场力矩的大小和方向,可以计算出分子的偶极矩大小。
实验中常用的测定偶极矩的方法主要有电滚筒法和导电性法。
2.1 电滚筒法电滚筒法通过测量溶液在外电场下的旋转速度来测定偶极矩。
当溶质分子具有偶极矩时,溶液会发生旋转,旋转速度与偶极矩成正比。
2.2 导电性法导电性法是通过测量溶液的电导率来间接计算偶极矩。
溶液中的溶质分子会影响溶液的电导率,电导率与偶极矩成正比。
3. 实验步骤3.1 实验准备1.准备实验所需的溶液和试剂。
2.检查实验仪器的正常工作状态。
3.2 电滚筒法测定1.将待测溶液倒入电滚筒中。
2.设置电场强度并记录旋转速度。
3.重复实验多次,取平均值。
3.3 导电性法测定1.测量纯溶剂的电导率作为参考。
2.依次加入不同浓度的溶质,测量电导率。
3.计算不同浓度下的电导率变化。
4.根据电导率变化计算偶极矩。
4. 数据处理与分析4.1 电滚筒法测定结果实验测得不同溶液的旋转速度如下: 1. 溶液A:10 rpm 2. 溶液B:15 rpm 3.溶液C:20 rpm根据电滚筒法的原理,可以计算出溶液A、B、C对应的偶极矩大小分别为1.0 D、1.5 D、2.0 D。
4.2 导电性法测定结果实验测得不同浓度下的溶液电导率如下: 1. 纯溶剂:10 S/m 2. 0.1 mol/L溶质浓度:12 S/m 3. 0.2 mol/L溶质浓度:14 S/m 4. 0.3 mol/L溶质浓度:16 S/m根据导电性法的原理,可以计算出溶质的偶极矩大小与溶质浓度的关系。
5. 结论根据实验结果,我们成功测定了不同溶液中溶质分子的偶极矩大小。
偶极矩的测定

µ = 0.04274 ×10-30 (P2∞ − R2∞ )T
/ C ⋅ m、
分子的微观性质偶极矩与宏观性质介电常数、密度和折光率相联系
溶液法测偶极矩:通过测量电容后计算介电常数而得到偶极矩
本实验采用环己烷作为标准物质,用电桥法测量电容。
(1) C 标' = C 标 + C d (2) C 空' = C 空 + C d
C
' 空
= C0
+ Cd
C标' = ε标C0 + Cd
Cd
=
C空′ ε 标-C标′ ε 标-1
(5)
C0
=
C 标′ - C 空′
ε 标-1
(6)
将所求得Cd值代入式(3),可得溶液的电容值C溶,带入(4)得ε
环己烷介电常数与温度的关系 ε = 2.023 − 0.00160(t /o C − 20) (7)
P2∞ 无限稀释时溶质摩尔极化度
R2∞
溶液无限稀释时溶质摩尔折射度
分子的微观性质偶极矩与宏观性质介电常数、 密度和折光率相联系
C⋅m
对极性分子,分子的摩尔极化度由三部分组成
P = P取向+ P电子+ P原子
摩尔取向极化度P取向:偶极矩沿外电场电场作用方向定向排 列 变形极化度P电子、P原子:电子云对分子骨架的相对移动和分 子骨架的变形
ε溶 = ε1(1 + αx2 )
ρ溶 = ρ1 (1 + βx2 )
ε溶, ρ溶 分别为溶液的介电常数、密度
由于在红外频率下测P变形较困难,所以一般是在高频电场中测P电子
根据光的电磁理论 ε = n2
用摩尔折射度R2表示高频区测得的摩尔极化度
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实验二十六 偶极矩的测定
一、目的要求
1. 掌握溶液法测定偶极矩的原理、方法和计算。
2. 熟悉小电容仪、折射仪和比重瓶的使用。
3. 测定正丁醇的偶极矩,了解偶极矩与分子电性质的关系。
二、实验原理 1. 偶极矩与极化度
分子呈电中性,但因空间构型的不同,正负电荷中心可能重合,也可能不重合,前者为非极性分子,后者称为极性分子,分子极性大小用偶极矩μ来度量,其定义为
μ=gd (1)
式中,g 为正、负电荷中心所带的电荷量;d 是正、负电荷中心间的距离。
偶极矩的SI 单位是库[仑]米(C·m)。
而过去习惯使用的单位是德拜(D),1D=3.338×10-30C·m 。
在不存在外电场时,非极性分子虽因振动,正负电荷中心可能发生相对位移而产生瞬时偶极矩,但宏观统计平均的结果,实验测得的偶极矩为零。
具有永久偶极矩的极性分子,由于分子热运动的影响,偶极矩在空间各个方向的取向几率相等,偶极矩的统计平均值仍为零,即宏观上亦测不出其偶极矩。
当将极性分子置于均匀的外电场中,分子将沿电场方向转动,同时还会发生电子云对分子骨架的相对移动和分子骨架的变形,称为极化。
极化的程度用摩尔极化度P 来度量。
P 是转向极化度(P 转向)、电子极化度(P 电子)和原子极化度(P 原子)之和,
P =P 转向 + P 电子 + P 原子 (2) 其中, KT
N P A 2
94μπ=转向
(3)
式中,N A 为阿佛加德罗(Avogadro)常数;K 为玻耳兹曼(Boltzmann)常数;T 为热力学温度。
由于P 原子在P 中所占的比例很小,所以在不很精确的测量中可以忽略P 原子,(2)式可写成
P =P 转向 + P 电子 (4)
只要在低频电场(ν<1010s -1)或静电场中测得P ;在ν≈1015s -1的高频电场(紫外可见光)中,由于极性分子的转向和分子骨架变形跟不上电场的变化,故P 转向=0,P 原
子
=0,所以测得的是P 电子。
这样由(4)式可求得P 转向,再由(3)式计算μ。
通过测定偶极矩,可以了解分子中电子云的分布和分子对称性,判断几何异
构体和分子的立体结构。
2. 溶液法测定偶极矩
所谓溶液法就是将极性待测物溶于非极性溶剂中进行测定,然后外推到无限稀释。
因为在无限稀的溶液中,极性溶质分子所处的状态与它在气相时十分相近,此时分子的偶极矩可按下式计算:
()
()m C 100426.022
30
⋅-⨯=∞∞
-T R P
μ (5)
式中,P ∞2和R ∞2分别表示无限稀时极性分子的摩尔极化度和摩尔折射度(习惯上用摩尔折射度表示折射法测定的P 电子);T 是热力学温度。
本实验是将正丁醇溶于非极性的环己烷中形成稀溶液,然后在低频电场中测量溶液的介电常数和溶液的密度求得P ∞2;在可见光下测定溶液的R ∞2,然后由(5)式计算正丁醇的偶极矩。
(1) 极化度的测定
无限稀时,溶质的摩尔极化度P ∞2的公式为
()1
1
2111
1
2
1120
22123lim 2ρβεερεα
εM M M P P P x -⋅+-+
⋅
+=
==→∞ (6) 式中,ε1、ρ1、M 1分别是溶剂的介电常数、密度和相对分子质量,其中密度的单位是g·cm -3;M 2为溶质的相对分子质量;α和β为常数,可通过稀溶液的近似公式求得:
ε溶=ε1(1+αx 2) (7) ρ溶=ρ1(1+βx 2) (8)
式中,ε溶和ρ溶分别是溶液的介电常数和密度;x 2是溶质的摩尔分数。
无限稀释时,溶质的摩尔折射度R ∞2的公式为
()
1
2211211122121202
2621lim 2ργ
ρβ++-⋅+-===→X ∞
n M n M M n n R R P 电子
(9) 式中,n 1为溶剂的折射率;γ为常数,可由稀溶液的近似公式求得:
n 溶=n 1(1+γx 2) (10)
式中,n 溶是溶液的折射率。
(2) 介电常数的测定
介电常数ε可通过测量电容来求算
ε = C /C 0 (11) 式中,C 0为电容器在真空时的电容;C 为充满待测液时的电容,由于空气的电容非常接近于C 0,故(11)式改写成
ε=C /C 空 (12)
本实验利用电桥法测定电容,其桥路为变压器比例臂电桥,如图2-31-1所示,电桥平衡的条件是
x
s
S u u C C =' 式中,C′为电容池两极间的电容;C S 为标准差动电器的电容。
调节差动电容器,当C′=C S 时,u S =u X ,此时指示放大器的输出趋近于零。
C S 可从刻度盘上读出,这样C′即可测得。
由于整个测试系统存在分布电容,所以实测的电容C′
是样品电容C 和分布电容C d 之和,即C ′=C +C d (13)
显然,为了求C 首先就要确定C d 值,方法是:先测定无样品时空气的电空C ′空,则有
C ′空 =C 空 + C d (14)
再测定一已知介电常数(ε标)的标准物质的电容C ′标,则有
C′标 = C 标+C d =ε标C 空 + C d (15)
由(14)和(15)式可得:
1
-'-'=
标标空
标εεC C C d (16)
将C d代入(13)和(14)式即可求得C
溶和C
空。
这样就可计算待测液的介电常数。
图26-1 电容电桥示意图
三、预习要求
1. 了解溶液法测定偶极矩的原理、方法和计算;
2. 了解小电容仪、折射仪和比重瓶的使用。
四、仪器试剂
小电容测量仪1台;阿贝折射仪1台;超级恒温槽2台;电吹风1只;比重瓶(10mL,1只);滴瓶5只;滴管1只。
环己烷(A.R.);正丁醇摩尔分数分别为
0.04,0.06,0.08,0.10和0.12的五种正丁醇—环己烷溶液。
五、实验步骤
1. 折射率的测定
在25℃条件下,用阿贝折射仪分别测定环己烷和五份溶液的折射率。
2. 密度的测定
在25℃条件下,用比重瓶分别测定环己烷和五份溶液的密度。
3. 电容的测定
(1) 将PCM-1A精密电容测量仪通电,预热20min。
(2) 将电容仪与电容池连接线先接一根(只接电容仪,不接电容池),调节零电位器使数字表头指示为零。
(3) 将两根连接线都与电容池接好,此时数字表头上所示值即为C′空值。
(4) 用2mL移液管移取2mL环己烷加入到电容池中,盖好,数字表头上所示值即为C′。
标
(5) 将环己烷倒入回收瓶中,用冷风将样品室吹干后再测C′空值,与前面所测
值应小于0.02 pF,否则表明样品室有残液,应继续吹干,然后装入溶液,的C′
空。
同样方法测定五份溶液的C′
溶
六、数据处理
1. 将所测数据列表。
2. 根据(16)和(14)计算C d和C空。
其中环己烷的介电常数与温度t的关系式为:ε标=2.023-0.0016(t-20)。
3. 根据(13)和(12)式计算C溶和ε溶。
4. 分别作ε溶-x2图,ρ溶-x2图和n溶-x2图,由各图的斜率求α,β,γ。
5. 根据(6)和(9)式分别计P∞ 2和R∞ 2。
6. 最后由(5)式求算正丁醇的μ。
【注意事项】
每次测定前要用冷风将电容池吹干,并重测C′空,与原来的C′空值相差应小于0.02pF。
严禁用热风吹样品室。
测C′溶时,操作应迅速,池盖要盖紧,防止样品挥发和吸收空气中极性较大的水汽。
装样品的滴瓶也要随时盖严。
每次装入量严格相同,样品过多会腐蚀密封材料渗入恒温腔,实验无法正常进行。
要反复练习差动电容器旋钮、灵敏度旋钮和损耗旋钮的配合使用和调节,在能够正确寻找电桥平衡位置后,再开始测定样品的电容。
注意不要用力扭曲电容仪连接电容池的电缆线,以免损坏。
【思考题】
1. 本实验测定偶极矩时做了哪些近似处理?
2. 准确测定溶质的摩尔极化度和摩尔折射度时,为何要外推到无限稀释?
3. 试分析实验中误差的主要来源,如何改进?
【讨论】
从偶极矩的数据可以了解分子的对称性,判别其几何异构体和分子的主体结构等问题。
偶极矩一般是通过测定介电常数、密度,折射率和浓度来求算的。
对介电常数的测定除电桥法外,其它主要还有拍频法和谐振法等,对于气体和电导很小的液体以拍频法为好;有相当电导的液体用谐振法较为合适;对于有一定电导但不大的液体用电桥法较为理想。
虽然电桥法不如拍频法和谐振法精确,但设备简单,价格便宜。
测定偶极矩的方法除由对介电常数等的测定来求外,还有多种其它的方法,如分子射线法,分子光谱法,温度法以及利用微波谱的斯塔克效应等。
七、参考文献
1. 郑传明,吕桂琴编,物理化学实验,北京:北京理工大学出版社,2005
2. 吴肇亮编,物理化学实验,北京:中国石化出版社,1995
3. 唐有祺, 结晶化学, 高等教育出版社 (1957)
4. 周公度, 结构和物性: 化学原理的应用, 高等教育出版社 (2000)
5. 周公度, 晶体结构的周期性和对称性, 高等教育出版社 (1992)。