基本原理
(1)偶极矩与极化度 分子结构可以近似地看作由电子云和分子骨架(原子核及内层电子)所构成。由于其空间构型的不同,其正负电荷中心可以是重合的,也可以不重合。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”μ其定义是. (10.1)
极性分子具有永久偶极矩,但由于分子的热运动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,分子趋向电场方向排列。其极化的程度可用摩尔转向极化度P转向来衡量。
P转向与永久偶极矩μ2的值成正比,与绝对温度T成反比:
(10.2)
式中,K为玻兹曼常数;N为阿伏加德罗常数。
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。可分为两项,电子极化度P电子和原子极化度P电子: 
P诱导与外电场强度成正比,与温度无关。
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: (15.3)
(2)极化度的测定 克劳修斯、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:
(15.4)
式中,M为被测物质的分子量;ρ为该物质的密度;ε可以通过实验测定。
无限稀释时,溶质的摩尔折射度的公式:
(15.5)
式(15-10)、(15-11)中,n溶是溶液的折射率;n1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。
从式(15.2)、(15.3)、(15.7)和(15.11)可得
(15.6)
上式把物质分子的微观性质偶极矩和它的宏观性质介电常数、密度、折射率联系起来,分子的永久偶极矩就可用下面的简化式计算:

(4)介电常数的测定??? 介电常数是通过测定电容计算而得的。
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