Ćwiczenie nr 9
				TEMAT : Pomiar momentów dipolowych cząsteczek.
		Ocena	Podpis

Wstęp teoretyczny :

Zasadniczą wielkością ,którą można zmierzyć ,charakteryzującą rozkład ładunku w cząsteczce ,jest odległość między środkiem ciężkości ładunku ujemnego a środkiem ciężkości ładunku dodatniego. Miarą asymetrii ładunku jest moment dipolowy cząsteczki

Niezależnie od możliwości występowania w cząsteczce momentu dipolowego spowodowanego asymetrycznym rozkładem ładunku ,możliwa jest również deformacja rozkładu elektronowego w cząsteczce zachodząca pod wpływem przyłożonego pola elektrycznego. Wynikiem tego może być powstanie wzbudzonego (indukowanego) momentu dipolowego. Miarą wpływu przyłożonego pola na polaryzację cząsteczki jest jej polaryzowalność, liczbowo równa momentowi dipolowemu wzbudzonemu przez pole elektryczne o natężeniu jednostkowym. Należy jednak pamiętać, że wszystkie cząsteczki, symetryczne i niesymetryczne, są polaryzowalne i mogą mieć indukowane momenty dipolowe. Z drugiej strony, istnieje wiele cząsteczek symetrycznych, np. H₂, CO₂ i CCl₄, wykazujących zerowy, trwały moment dipolowy. Pomiary wykonywane są za pomocą kondensatora, który można scharakteryzować za pomocą stosunku ładunku q płytek do napięcia V, przyłożonego do kondensatora. Stosunek ten nosi nazwę pojemności, gdy między okładkami kondensatora znajduje się powietrze lub próżnia jego pojemność C₀ jest określona wzorem:

Pojemność jest więc równa ładunkowi utrzymywanemu przez okładki kondensatora na jednostkę potencjału. Pojemność zależy od geometrii kondensatora.

Ponieważ przy pomiarze wykorzystujemy współczynnik załamania światła, to bierzemy pod uwagę teorię Maxwella, z której wynika, że współczynnik załamania światła n spełnia w przybliżeniu dla częstości pola elektrycznego, odpowiadających promieniowaniu widzialnemu, następującą zależność:

n²=ε

Wobec tego faktu można napisać następująco:

Lewą stronę powyższego równania nazywa się refrakcją molową R. Tak więc zachodzi:

lub

Wszystkie podane wyżej zależności są słuszne przy założeniu, że dipole wzajemnie nie oddziałują na siebie. Założenie to jest słuszne w przypadku gazów pod niewielkimi ciśnieniami i w rozcieńczonych roztworach w niepolarnym rozpuszczalniku.

Tabela 1

Lp.	Ułamek molowy metanolu	Pojemność kondensatora pustego [pF]	Pojemność kondensatora z roztworem [pF]	Współczynnik załamania światła n
1	0,0221	56,1	60,4	1,4594
2	0,0507	56,5	59,9	1,4584
3	0,0714	61,6	73,6	1,4574

Wnioski.

Ze sporządzonego wykresu odczytujemy równanie funkcji: y = 23194x² - 1746,7x + 51,002

Obliczona w punkcie minimum funkcji granica polaryzacji wynosi:

18.11682944

---