偶极距
偶极矩实验报告
一、实验目的1. 掌握溶液法测定偶极矩的实验技术。
2. 了解偶极矩与分子电性质的关系。
3. 通过实验测定正丁醇的偶极矩。
二、实验原理偶极矩是描述分子极性的重要物理量，其定义为分子中正负电荷中心之间的距离与电荷量的乘积。
在稀溶液中，分子间相互作用较弱，可以通过测量溶液的电导率来计算分子的偶极矩。
根据Debye-Hückel方程，溶液的电导率与分子偶极矩之间存在一定的关系。
三、实验器材1. 正丁醇：分析纯2. 乙醇：分析纯3. 100mL容量瓶4. 100mL移液管5. 烧杯6. 玻璃棒7. 电子天平8. 电导率仪9. 恒温水浴10. 计算器四、实验步骤1. 配制溶液：准确称取一定量的正丁醇，加入适量的乙醇，用玻璃棒搅拌溶解，然后转移至100mL容量瓶中，用乙醇定容至刻度线。
2. 测量电导率：将溶液置于电导率仪中，在恒温水浴中恒温后，读取溶液的电导率值。
3. 重复测量：为确保实验结果的准确性，对同一溶液进行多次测量，取平均值作为最终结果。
五、实验数据1. 正丁醇的纯度：99.5%2. 配制溶液的浓度：1.00 mol/L3. 电导率仪测量温度：25.0℃4. 电导率测量次数：3次5. 溶液电导率平均值：1.23 × 10^-5 S/m六、结果分析根据Debye-Hückel方程，电导率与偶极矩之间的关系可以表示为：γ = k ρ ε μ其中，γ为电导率，k为比例常数，ρ为溶液密度，ε为介电常数，μ为偶极矩。
根据实验数据，可计算正丁醇的偶极矩：μ = γ / (k ρ ε)将实验数据代入上式，得到：μ = (1.23 × 10^-5 S/m) / (k ρ ε)由于比例常数k、溶液密度ρ和介电常数ε的值已知，可以计算正丁醇的偶极矩：μ = (1.23 × 10^-5 S/m) / (0.0005 78.37 1.36)μ ≈ 1.89 D七、结论通过稀溶液法测定正丁醇的偶极矩，实验结果表明正丁醇的偶极矩约为1.89 D。
偶极矩介电常数汇总
偶极矩介电常数汇总偶极矩是物质分子中两个相等但相反方向的电荷之间的距离乘以它们之间的电荷量，它是描述分子极性的重要物理量。
而介电常数则是描述电介质对电场的响应能力的量度，它是电介质中电场与电压之间关系的一个常数。
在分子中，偶极矩的计算可以通过两个方法得到：实验测量和理论计算。
实验测量中，可以通过测量分子在电场中的行为，例如分子的偏转角度或分子的旋转速度，来确定偶极矩的数值。
而理论计算方法则使用分子结构和分子电子态的信息来计算出偶极矩的数值。
以下是一些常见物质的偶极矩和介电常数的汇总：水（H2O）：水是一种非常极性的分子，它具有比较大的偶极矩和介电常数。
其偶极矩是1.85 Debye（一种电荷分布的单位），介电常数在常温常压下是78.5乙醇（C2H6O）：乙醇也是一种极性分子，但相较于水来说偶极矩和介电常数较小。
乙醇的偶极矩大约是1.69 Debye，介电常数在常温常压下是24.6二氧化碳（CO2）：二氧化碳是一种非常非极性的分子，它的偶极矩很小，几乎为零。
因此，二氧化碳的介电常数也很小，大约是1.0左右。
苯（C6H6）：苯是一种非常非极性的分子，由于其结构的特殊性，它没有永久性的偶极矩。
因此，苯的介电常数也很小，大约在2.3-2.7之间。
四氯化碳（CCl4）：四氯化碳是一种非常非极性的分子，类似于二氧化碳，它的偶极矩几乎为零。
因此，其介电常数也很小，大约是2.2聚乙烯（CH2=CH2）：聚乙烯是一种无极性的聚合物，因此它没有永久性的偶极矩。
其介电常数在常温常压下大约是2.2这只是一小部分物质的偶极矩和介电常数的汇总。
实际上，不同的物质具有不同的分子结构和电荷分布，因此它们的偶极矩和介电常数也会有所不同。
通过测量和计算可以获得更多物质的具体数值。
总之，偶极矩和介电常数是描述分子极性和电介质响应能力的重要物理量。
通过了解不同物质的偶极矩和介电常数，我们可以更好地理解它们在电场中的行为，并应用于各种实际应用中，如电子学、化学、生物学等。
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
HF
+
H -----------------
F
H2O O 矢量加和
+
H 104.5 。
+
H
德拜（P.J.W.Debye，1884 年3月24日一1966年11月2 日），荷兰裔美籍物理学家、 化学家。1935年去柏林主 持改建威廉皇家物理研究所。 1946年入美国籍。早期从 事固体物理的研究工作。因 对偶极矩、X射线和气体中 光散射的研究，德拜于 1936年获诺贝尔化学奖。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
定义： 1912年，德拜提出“偶极矩”的概念来度量分子极性 的大小，其定义是 μ=qr 概念： 式中，q是正负电荷中心所带的电量；r为正负电荷中 心之间的距离； μ是一个矢量，其方向规定为从正到 负。 意义： 可以了解分子结构中有关电子云的分布和分子的对称 性，可以用来鉴别几何异构体和分子的立体结构等
偶极矩的测定
C空' C 空Cd
（2-16）
第二步，电容池盛标准物质，测定出 C标'
C标' C标 Cd
(2-17)
因C空与C标间有如下关系（近似将 C空 Co )
C标
C空
(18)
将（2-16）、（2-17）和（2-18）三式联立求解，可得:
Cd
C'
标空
C标'
标 1
（19）
习惯上用摩尔折射度来表示高频区测得的极化度，而此时，
P转向=0，P原子=0，则
R2
P电子
n2 n2
1 2
M
(9)
n溶 n1(1 X 2 )
(10)
同样，从(9)式可以推导得无限稀释时，溶质的摩尔折射度 的公式：
lim P电子
R2
X2 0
R2
n12 n12
1 2
M2
M1 1
6n12 M 1 (n12 2)2 1
(11)
上述(10)、(11)式中，n溶 是溶液的折射率，是溶剂的折射率， γ是与n溶-X2直线斜率有关的常数。
(3) 偶极矩的测定 考虑到原子极化度通常只有电子极化度的5%～15%，而且 P转 向又比P原子大得多，故常常忽视原子极化度。
从(2)、(3)、(7)和(11)式可得
P2
R2
4 N
9
2
如果外电场是交变场，极性分子的极化情况则与交变场的频率 有关。当处于频率小于1010s-1的低频电场或静电场中，极性分 子所产生的摩尔极化度P是转向极化、电子极化和原子极化的 总和。
P P转向 P电子 P原子
(3)
当频率增加到1012～1014的中频(红外频率)时，电子的交变 周期小于分子偶极矩的松弛时间，极性分子的转向运动跟不 上电场的变化，即极性分子来不及沿电场方向定向，故 P转向 =0，此时极性分子的摩尔极化度等于摩尔诱导极化度P诱导。 当交变电场的频率进一步增加到＞1015秒-1的高频(可见光和紫 外频率) 时,极向分子的转向运动和分子骨架变形都跟不上电 场的变化，此时极性分子的摩尔极化度P等于电子极化度 P 电 子。
偶极矩概念
偶极矩正、负电荷中心间的距离r和电荷中心所带电量q的乘积，叫做偶极矩μ=r×q。
它是一个矢量，方向规定为从正电中心指向负电中心。
偶极矩的单位是D（德拜）。
根据讨论的对象不同，偶极矩可以指键偶极矩，也可以是分子偶极矩。
分子偶极矩可由键偶极矩经矢量加法后得到。
实验测得的偶极矩可以用来判断分子的空间构型。
基本介绍同属于AB2型分子，CO2的μ=0，可以判断它是直线型的；H2S的μ≠0，可判断它是折线型的。
可以用偶极矩表示极性大小。
键偶极矩越大，表示键的极性越大；分子的偶极矩越大，表示分子的极性越大。
2分析说明两个电荷中，一个电荷的电量与这两个电荷间的距离的乘积。
可用以表示一个分子中极性的大小。
如果一个分子中的正电荷与负电荷排列不对称，就会引起电性不对称，因而分子的一部分有较显著的阳性，另一部分有较显著的阴性。
这些分子能互相吸引而成较大的分子。
例如缔合分子的形成，大部分是由于氢键，小部分就是由于偶极矩。
偶极矩用μ表示:μ=q*d。
单位为D（Debye.德拜）3偶极矩测定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。
前者称为非极性分子，后者称为极性分子，分子极性大小用偶极矩μ来度量，偶极矩定义为：μ=q·d .......①式中，q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）。
若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，则②式可写成：P= P转向+ P电子 .只要在低频电场（ν）或静电场中测得P；在ν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。
gromacs 偶极矩
gromacs 偶极矩什么是偶极矩？偶极矩是描述分子中正负电荷分布不对称性的物理量。
在化学和物理学中，含有共价键的分子中经常存在部分正电荷和部分负电荷的情况。
当正负电荷之间的距离不一致时，会导致电荷分布的不对称性，从而形成一个偶极矩。
偶极矩的计算方法1. 首先，根据分子的结构和成键情况，确定分子中各个原子的电荷数。
这可以通过量子化学计算软件或实验技术如X射线晶体学来获得。
2. 接下来，需要计算每个原子的坐标，即确定分子的几何结构。
这可以通过实验技术如核磁共振(NMR)或计算方法如密度泛函理论(DFT)来实现。
3. 然后，根据电荷和坐标信息来计算每个原子的电荷乘以其坐标的矢量值。
4. 最后，将每个原子的偶极矢量相加，以获得分子的总偶极矢量。
这个总偶极矢量的大小和方向描述了分子中正负电荷分布的不对称性。
应用偶极矩的重要性偶极矩在化学和物理学中有许多重要的应用。
首先，它可以用来描述分子之间的相互作用。
例如，在分子动力学模拟(Gromacs)中，偶极矩可以用来计算分子之间的相互作用能，从而研究溶剂效应、分子间力以及化学反应的动力学。
此外，偶极矩还可以用来解释一些物理性质。
例如，在分子光谱学中，偶极矩可以用来解释分子在电磁辐射下的吸收和发射光谱。
分子的偶极矩与它在外部电场下的旋转能隙有关，从而决定了分子与电磁波之间的相互作用。
另外，偶极矩的大小和方向还可以用来研究分子的结构和几何构型。
例如，在晶体学中，通过测量晶体中分子的偶极矢量，可以确定分子在晶体中的位置和取向。
最后，偶极矩还可以用来研究分子的极性。
分子的极性对于许多化学和生物学过程都非常重要。
通过测量偶极矢量的大小和方向，可以了解分子的极性程度，从而进一步理解分子在溶剂中的溶解性、化学反应速率以及与其他分子的相互作用。
总结偶极矩是描述分子不对称性和极性的重要物理量。
通过计算每个原子的电荷和坐标，在Gromacs等软件中可以计算得到分子的总偶极矢量，用于研究相互作用能、光谱学、结构和极性等方面。
偶极矩 定义
偶极矩定义一、偶极矩的定义1. 概念- 偶极矩（dipole moment）是表示分子中电荷分布情况的物理量。
对于一个双原子分子AB，若A原子的电负性大于B原子，电子云会偏向A原子，使A原子带部分负电荷（用δ - 表示），B原子带部分正电荷（用δ + 表示）。
- 偶极矩是一个矢量，其定义为分子中电荷中心（正电荷中心和负电荷中心）上的电荷量q（单位为库仑，C）与正负电荷中心之间的距离d（单位为米，m）的乘积，数学表达式为：μ = q× d，单位为库仑·米（C·m）。
- 在实际应用中，常使用德拜（D）作为偶极矩的单位，1D = 3.336×10⁻³⁰C·m。
2. 意义- 偶极矩的大小和方向反映了分子的极性。
如果分子的偶极矩为零，则该分子是非极性分子；如果分子的偶极矩不为零，则该分子是极性分子。
- 例如，在同核双原子分子（如H₂、N₂、O₂等）中，由于两个原子相同，电子云均匀分布在两个原子之间，正、负电荷中心重合，q = 0，所以偶极矩μ=0，这些分子是非极性分子。
- 而对于异核双原子分子，如HCl，Cl原子的电负性大于H原子，电子云偏向Cl原子，使Cl原子带部分负电荷，H原子带部分正电荷，正、负电荷中心不重合，有一定的电荷量q和距离d，所以偶极矩μ≠0，HCl是极性分子。
3. 多原子分子中的偶极矩- 在多原子分子中，分子的偶极矩是分子中各个键的偶极矩的矢量和。
- 例如，对于水分子H₂O，O - H键是极性键，O原子的电负性大于H原子。
水分子呈V形结构，两个O - H键的偶极矩的矢量和不为零，所以水是极性分子，其偶极矩为1.85D。
- 而对于二氧化碳分子CO₂，C = O键是极性键，但CO₂分子是直线形结构，两个C = O键的偶极矩大小相等、方向相反，矢量和为零，所以CO₂是非极性分子。
分子结构和化学键的偶极矩理论解释
分子结构和化学键的偶极矩理论解释当我们谈论化学键和分子结构时，不可避免地涉及到偶极矩理论。
偶极矩是描述分子中正负电荷分布差异的物理量，它对于解释分子的性质和化学反应起着至关重要的作用。
在化学键的形成中，原子之间通过共价或离子键相互连接。
共价键是一种通过共享电子对来实现原子间连接的键，而离子键则是由电荷相互吸引而形成的键。
这些键的形成和特性可以通过偶极矩来解释。
偶极矩是一个矢量量，它由正电荷和负电荷之间的距离乘以电荷量得到。
当分子中正负电荷分布不均匀时，就会形成一个偶极矩。
偶极矩的大小与电荷量和电荷之间的距离有关。
以水分子为例，它由一个氧原子和两个氢原子组成。
氧原子比氢原子更电负，因此氧原子带有部分负电荷，而氢原子带有部分正电荷。
这种电荷分布不均匀导致水分子具有一个偶极矩。
偶极矩的方向指向负电荷所在的氧原子，因为负电荷比正电荷更强。
偶极矩对于描述分子间相互作用和化学反应起着重要的作用。
在分子间相互作用中，偶极矩可以引起分子之间的吸引力或排斥力。
当两个具有偶极矩的分子靠近时，它们的偶极矩可以相互作用，引起分子间的吸引力。
这种相互作用被称为偶极-偶极相互作用。
偶极-偶极相互作用在许多化学现象中起着关键作用。
例如，溶剂中溶质分子的溶解是由溶剂分子的偶极-偶极相互作用引起的。
溶剂分子的偶极矩可以与溶质分子的偶极矩相互作用，从而使溶质分子被溶解在溶剂中。
此外，偶极矩还可以解释分子的极性和化学反应的速率。
极性分子具有非零的偶极矩，而非极性分子的偶极矩为零。
在化学反应中，极性分子之间的偶极-偶极相互作用比非极性分子之间的相互作用更强，因此极性分子的反应速率通常更快。
除了偶极-偶极相互作用外，偶极矩还可以与其他分子间相互作用相结合，如氢键和范德华力。
氢键是一种特殊的相互作用，它是由一个氢原子与一个非金属原子（如氧、氮或氟）之间的强相互作用引起的。
氢键的形成和稳定性可以通过偶极矩来解释。
范德华力是一种由瞬时电荷引起的相互作用，它可以通过分子的极化程度来描述。
化学偶极矩计算
化学偶极矩计算
化学偶极矩是衡量分子电性的重要物理量之一，下面介绍一些常见方法用于计算化学偶极矩。
1.分子动力学模拟法。
分子动力学模拟法是一种通过模拟分子在不同温度、压力、溶剂条件下的行为来计算偶极矩的方法。
这种方法需要使用计算机对大量原子进行计算，通常需要使用专业软件如GROMACS、LAMMPS等。
2.量子化学计算法。
量子化学计算法是一种基于量子力学原理计算分子性质的方法。
常见的方法包括Hartree-Fock、密度泛函理论等。
这些方法计算出的偶极矩可以用来预测分子的电性、分子间相互作用等。
3.实验法。
实验法是一种直接测定分子偶极矩的方法，常用的技术包括红外吸收光谱、磁共振等。
这些实验方法可以直接给出实验值，但通常需要较为复杂的实验设备和技术。
综上所述，化学偶极矩计算涉及到多个领域，需要根据具体情况选择合适的方法。
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华南师范大学实验报告一、实验目的1. 掌握溶液法测定偶极矩的主要实验技术2. 了解偶极矩与分子电性质的关系3. 测定乙酸乙酯的偶极矩 二、实验原理1．偶极矩与极化度分子结构可以近似地看成是由电子云和分子骨架（原子核及内层电子）所构成。
由于空间构型的不同，其正负电荷中心可能重合，也可能不重合。
前者称为非极性分子，后者称为极性分子。
1912年，德拜提出“偶极矩”的概念来度量分子极性的大小，其定义是qd =→μ ①式中，q 是正负电荷中心所带的电量；d 为正负电荷中心之间的距离；→μ是一个矢量，其方向规定为从正到负。
因分子中原子间的距离的数量级为10-10m ，电荷的数量级为10-20C ，所以偶极矩的数量级是10-30C ·m 。
通过偶极矩的测定，可以了解分子结构中有关电子云的分布和分子的对称性，可以用来鉴别几何异构体和分子的立体结构等。
极性分子具有永久偶极矩，但由于分子的热运动，偶极矩指向某个方向的机会均等。
所以偶极矩的统计值等于零。
若将极性分子置于均匀的电场E 中，则偶极矩在电场的作用下，趋向电场方向排列。
这时称这些分子被极化了。
极化的程度可以用摩尔转向极化度P μ来衡量。
P μ与永久偶极矩μ的平方成正比，与绝对温度T 成反比。
kT 9μπN 4P A μ=② 式中，k 为波兹曼常数；NA 为阿弗加德罗常数；T 为热力学温度；μ为分子的永久偶极矩。
在外电场作用下，不论极性分子或非极性分子，都会发生电子云对分子骨架的相对移动，分子骨架也会发生形变。
这称为诱导极化或变形极化。
用摩尔诱导极化度P 诱导来衡量。
显然，P 诱导可分为两项，即电子极化度P e 和原子极化度P a ，因此P 诱导 = P e + P a ③如果外电场是交变场，极性分子的极化情况则与交变场的频率有关。
当处于频率小于1010H Z 的低频电场或静电场中，极性分子所产生的摩尔极化度P 是转向极化、电子极化和原子极化的总和。
P = P μ+ P e +P a ④ 如何从测得的摩尔极化度P 中分别出P μ的贡献呢？介电常数实际上是在107H Z 一下的频率测定的，测得的极化度为 P μ+ P e +P a 。
若把频率提高到红外范围，分子已经来不及转向，此时测得的极化度只有P e 和P a 的贡献了。
所以从按介电常数计算的P 中减去红外线频率范围测得的极化，就等于P μ，在实验上，若把频率提高到可见光范围，则原子极化也可以忽略，则在可见光范围：P μ =P -( P e +P a ) ≈ P - P e ⑤ 2. 摩尔极化度的计算克劳休斯、莫索和德拜从电磁场理论得到了摩尔极化度P 与介电常数 ε 之间的关系式。
ρM×＋2ε－1ε=P ⑥式中，M 为被测物质的摩尔质量；ρ 为该物质的密度；ε 是介电常数。
但式⑥是假定分子与分子间没有相互作用而推导得到的。
所以它只适用于温度不大低的气相体系，对某种物质甚至根本无法获得气相状态。
因袭后来就提出了用一种溶液来解决这一困难。
溶液法的基本想法是，在无限稀释的非极性溶剂中，溶质分子所处的状态和气相时相近，于是无限稀释溶液中的溶质的摩尔极化度可以看作是式⑥中的P 。
在稀溶液中，若不考虑极性分子间相互作用和溶剂化现象，溶剂和溶质的摩尔极化度等物理量可以被认为是具有可加性。
因此，式⑥可以写成：22111,22211212121ρx M x M ×＋2ε－1εP x P x P +=+=，，， ⑦式中，下标1表示溶剂；下标2表示溶质；x 1表示溶剂的摩尔分数；x 2表示溶质的摩尔分数；1P表示溶剂的摩尔极化度；2P 表示溶质的摩尔极化度。
对于稀溶液，可以假设溶液中溶剂的性质与纯溶剂相同，则1111011ρM ×＋2ε－1ε==P P ⑧2112121212－x x P x P x P P P -==，， ⑨Hedestrand 首先推导出经验公式，指出在稀溶液中溶液的介电常数和密度可以表示为2121ax εε+=，⑩ 211,2bx ρρ+= ⑪因此⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⨯+--++⨯++-+==→→∞21111121221121210202ρ2ε1εbx ρ2ax ε1εlim lim 22x M x x M x M ax P x x P()1121111211ρ2ε1ερ2εε3bM M M a -⨯+-+⨯+=⑫做ε1，2-x 2图，根据式⑦由直线测得斜率a ，截距ε1；作ρ1,2-x 2图，并根据式 ⑪由直线测得斜率b ，截距ρ1，代入式⑫得P ∞23. 由折光度计算电子极化度P e电子极化度可以使用摩尔折光度R 代替，即()12211211122121202ρ26ρ21lim 2++-⨯+-===→∞n cM n bM M n n R x eRP ⑬根据测量的溶液折射率n 1,2作图n 1.2-x 2，由斜率求出c ，就可以按照式⑬计算出P e 。
4. 介电常数的测定介电常数是通过测定电容计算而得的。
如果在电容器的两个板间充以某种电解质，电容器的电容量就会增大。
如果维持极板上的电荷量不变，那么充电解质的电容器两板间电势差就会减少。
设C 0为极板间处于真空时的电容量，C 为充以电解质时的电容量，则C 与C 0的比值ε称为该电解质的介电常数：ε = CC 0⑭法拉第在1837年就解释了这一现象，认为这是由于电解质在电场中极化而引起的。
极化作用形成一个反向电场，因而抵消了一部分外加电场。
测定电容的方法一般有电桥法、拍频法和谐振法，后两者为测定介电常数所常用，抗干扰性能好，精度高，但仪器价格昂贵。
本实验中采用电桥法。
实际所测得的电容C'样品包括了样品的电容C 样品和电容池的分布电容C x 两部分，即C'样品 = C 样品 + C x ⑮对于给定的电容池，必须先测出其分布电容 C x 。
可以先测出以空气为介质的电容，记为C'空 ，再用一种已知介电常数的标准物质，测得其电容C'标 。
C'空 = C 空 + C x C'标 = C 标 + C x 又因为ε标 = C 标C 0 ≈C 标C 空可得C x = C'空 －C'标－C'空ε标－1⑯C 0 = C'标－C'空ε标－1 ⑰计算出 C x 、C 0 之后，根据式⑥和式⑮可得样品的介电常数： ε溶=C'溶－C xC 0⑱ 5. 偶极矩的计算通过上述步骤分别计算出P ∞2 、R ∞2之后，根据式②可得：()()TR PT R P ∞∞∞∞-=-=22A22128.0πN 49k μ ⑲三、仪器与试剂（1）仪器电容测量仪、25mL容量瓶，移液管、电子天平、阿贝折射仪、滴管、烧杯、洗耳球、干燥器等。
（2）试剂乙酸乙酯分析纯环己烷分析纯丙酮分析纯四、实验步骤1. 溶液配制将四个干燥的容量瓶编号，称量并记录空瓶重量。
在空瓶内分别加入0.5mL、1.0mL、1.5mL和2.0mL的乙酸乙酯再称重。
然后加环己烷至刻度线，称重。
操作时应注意防止溶质、溶剂的挥发以及吸收极性较大的水汽。
为此，溶液配好以后应迅速盖上瓶塞，并置于干燥器中。
由于，仪器间存在系统误差，已经人为操作因素等的，导致第一次的数据的相关系数很低，故对进行重测，得到的数据如下：空瓶(g)18.6327 21.8458 20.5949 19.8056空瓶+乙酸乙酯+环己烷22.5119 25.7309 24.4835 23.69522.折射率的测定用阿贝折射仪测定环己烷及配制溶液的折射率，注意测定时各样品需加样两次，读取数据，计算时取平均值。
3.介电常数的测定本实验采用环己烷作为标准物质，其介电常数的温度公式为：ε环 = 2.023-0.0016(t-20)式中，t为温度，℃。
打开电容测量仪，待读数稳定后，记录空气的电容值。
分别测量纯环己烷和配制的4个样品溶液的电容，记录测量的数据。
每个样品测量两次，计算时取平均值。
测量一个样品后，需用滤纸把残留样品吸干，才能继续性测量。
电容测定电容测定实验空气电容五、数据处理①溶液摩尔分数x的计算②绘制折射率n1,2和溶液摩尔分数x2的工作曲线，并求出斜率c。
n 1,2和溶液摩尔分数x 2的工作曲线根据最小二乘法求得斜率和截距为：-0.0633 1.4260 相关系数：0.9989③ 计算环己烷的介电常数ε，求出电容池的分布电容C x 。
环己烷介电常数： =2.02268 ④ 计算溶液的介电常数ε。
Cx =-2.30C 0=2.30根据 求得各溶液的介电常数)20(0016.0023.2--=t 环ε1C -'''--=标空标空εC C C x 1C ''0--=标空标εC C 0'C C C x-=溶溶ε⑤绘制ε-x2工作曲线，由直线测得斜率a，截距ε1。
根据最小二乘法求得斜率和截距为： 3.2122 2.0740 相关系数：0.9983⑥绘制作ρ1,2 -x2工作曲线，由直线测得斜率b，截距ρ1。
ρ1,2 -x2工作曲线根据最小二乘法求得斜率和截距为：0.03100.7754 相关系数：0.9057⑦ 计算P ∞2，计算P e 。
⑧ 计算P μ，计算偶极矩。
1111211221)2(3εερεεM a P +-+⨯+=∞1122121202221lim ρ+-⨯+-===→∞bM M n n R R P x e六、实验评注与拓展本实验测量项目比较多，处理数据也比较复杂。
使用Guggenheim-Smith 提出的简化和改进方法，用质量分数对折射率和介电常数作图，可以省去测量溶液密度的步骤。
七、提出与思考试分析本实验中误差的主要来源，如何改进？1.在测定溶液的折光率时发现，不同浓度的溶液的折光率几乎不发生变化，这导致了读数上的偏差。
由于过于接近，数据稍有偏差就会造成大的影响。
所以最后n1-x2图拟合程度并不是很好。
建议采用多次读数，或采用更精确的仪器来测定折光率。
2．使用过的密度管再次成为实验误差的罪魁祸首，由于1滴水造成的影响就有0.05g ，而密度管就在这个数量级上操作。
由于难于把握密度管中的水的流动，造成密度管称量的不精确。
这是实验误差的主要来源，建议弃用密度管。
换其他测密度的仪器。
3.本实验没有采用25度恒温操作，读数是在室温下读数，而测电容确实是恒温箱中的温度。
所以这里面的温度差导致了实验误差，建议将两者温度统一。
4.使用电容池时，由于不方便拔下电容池的两极，故无法容易的将电容池两级间空隙处的溶液抽干，也无法用电吹风吹干，只能用纸巾去擦干，这过程会实验结果造成偏差。
T R P N T R P k A)(0128.04)(92222∞∞∞∞-=-=πμ=2.5598。