Моларен пречупване и установяване на структурата на молекулите

Електронната поляризация също така се нарича кътник (или мол) и пречупване означена с буквата С.

По този начин, при достатъчно високи честоти на неполярни вещества моларен пречупване се изчислява както следва:

Промяната на скоростта на светлината при преминаване от една среда в друга в резултат на взаимодействието на светлината с молекули електрони. Следователно, индексът на пречупване п свързан с електронен поляризация R.

Въз основа на електромагнитната теория Св Maksvell доказано, че има съотношение на прозрачен за неполярни вещества:

където п ¥ - пречупване индекс на вещество в безкрайна дължина на вълната, L ® ¥.

Заместването на Максуел за формула (4.21). Ние се получи следното уравнение

Връзката (4,24) е с формула Лоренц - Lorenz. Той се свързва вещество индекс на пречупване п д поляризуемост на един от неговите съставни частици. Уравнение (4.24) се получава през 1880 от холандски физика HA Лоренц и независимо от датската физика L. Lorenz. Формула (4,23) е полезно за чисти химикали.

п индекса на пречупване зависи от дължината на вълната на формула Cauchy:

където - някои емпирични постоянна.

Следователно, пречупване и е функция от дължината на вълната, т.е. R = е (L).

Обикновено за определяне на пречупване е достатъчно да се използва коефициент на пречупване, съответстваща на видимия спектър. За жълт стандартната линия в спектъра на натриев е избрана (за по-точно определяне на индекса на пречупване при използване на натриев светлина като източник на светлина). Дължината на вълната, която съответства на жълтата линия Na, LD = 5893 А 0 = 589,3 нм. Индексът на пречупване ND съответно.

п е слабо в зависимост от честотата на неполярни вещества (или дължина на вълната).

Например, бензен и

Максуел връзка не е доволен за полярни вещества. По този начин, вода и.

Ако молекулата е приблизително разглежда като сфера с радиус R. след това »R3,

т.е. R моларен пречупване е равен на обема на всички молекули. съдържащи се в един мол на веществото и поляризуемост характеризира всички електрони, съдържащи се в 1 мол вещество. Това е физичния смисъл на пречупване.

Размерът на [R] = m 3 (в SI единици) [R] = cm 3 (CGS система).

Моларното пречупване R има редица свойства, благодарение на които е широко използвани за решаване на проблемите, свързани със структурата на материята.

Помислете за свойствата на пречупване.

1. пречупване е почти независимо от състоянието на агрегация, температурата, налягането. Поради това може да се разглежда като константа. характерно за веществото.

2. моларен пречупване е количество добавка. Жилището се проявява в това, че на пречупване на молекулата ще се състои от пречупване на йони, атоми, атомни групи, индивидуални връзки.

По този начин, моларното пречупване вещество може да бъде изчислена по формулата:

където Ri (ч) - атомната пречупване;

Ri (Inc.) - увеличение пречупване, т.е. Допълнителни условия за двойни, тройни облигации, цикли и др.;

Ni - броя на атоми, облигации цикли.

Последният метод е по-физически оправдано, тъй като поляризуемост с електронен облак принадлежи връзка отколкото отделните атоми. Въпреки това, и двата метода обикновено водят до практически идентични резултати.

Стойности на пречупване на отделните атоми и връзки се получават чрез сравняване на експерименталните стойности на моларен пречупване, дефинирани представено чрез коефициентите на пречупване за различни молекули, съдържащи тези атоми и връзки.

3. пречупване е конститутивен стойност. т.е. R в величина може да се съди за структурата на молекулите.

Прилагане на пречупване. С помощта на пречупване стойности може да реши много проблеми:

1. Изчисляване на електронен поляризуемост AEL и ефективен радиус на частицата (атом, молекула). Като се използва формулата на Лоренц - Лоренц (4.24) и съотношение AEL »R 3 могат да бъдат написани:

Обаче стойността на г. изчислен от формула (4.28) е вярна само за първо приближение.

2. Refraktsiyumozhno ispolzovatdlya груба оценка стойността на дипол момента на полярни молекули.

следователно Por = R - R

От друга страна Por =

Последните два израза, които получаваме:

Този метод за определяне на смисъла на m е само слабо полярни вещества като полярни молекули взаимодействат. Много по-ефективно използване на метода на разредени разтвори на полярни вещества в неполярни разтворители, за да се определи поляризация.

3. Уравнение R1,2 = x1 x2 R1 + R2 може да се използва за определяне на състава на компонентите на сместа и пречупване. Големината на пречупване с много висока степен на точност да се определи концентрацията на разтвори

където R1 - пречупване разтворител;

R2 - пречупване разтворено вещество;

R1,2 - пречупване смес.

4. конститутивно пречупване се използва като един лесен начин да се провери, че са предназначени структурата на молекулите.

При определяне на структурна формула вещество, се процедира, както следва:

б) с формула Лоренц - Lorenz помисли R - експериментална стойност;

в) писмено няколко структурни формули, емпирична формула, съответстваща вещество се изчислява за всяка стойност на пречупване структури използват таблични данни и плъх RSV;