143
Wartość refrakcji wyznaczona w ten sposób oznaczana jest R,y. Wskutek dyspersji współczynnika załamania światła wartość rt% jest nieco większa od przenikainości dielektrycznej substancji, która wykazywałaby tylko polaryzowalność elektronową.
Z doświadczenia wiadomo. Ze udział polaryzacji atomowej dla cząsteczek organicznych jest na ogół mały (zwykle ok. IO% polaryzacji elektronowej).
2 Rt + Ra
Refrakcja wykazuje charakterystyczną własność addytywności. Wielkość refrakcji molowej może być rozłożona na stałe udziały atomowe z uwzględnieniem poprawek strukturalnych, noszących nazwę inkrementów, oraz refrakcje odpowiednich wiązaó. Przykładowe wartości refrakcji atomowych, inkrementów i refrakcji wiązań zebrano w tabeli 1.
Tabela I
Refrakcje atomowe i inkrementy oraz refrakcje wiązaó dla Żółtej linii sodu (w cm’/mol)
Refrakcje atomowe i inkrementy (X) |
Ko |
Refrakcje wiązań | |
i_ |
2.42 |
C-H |
1.68 |
H |
1.10 |
C-M |
1.54 |
2.21 |
C-CI |
6.53 | |
fetet) |
1.64 |
C-C |
1.29 |
Ko (tnipt hydroksylowa) |
1.53 |
C—C |
4.16 |
5.97 |
C-O |
1.54 | |
wiązanie podwójne |
1.73 |
c=o |
3.38 |
•Hunie potrójne |
2.40 |
O-Ił (alkohole) O-U (kwasy) |
1.66 1.80 |
Znając wzór sumaryczny związku, na podstawie pomiarów refrakcji można wyciągnąć wnioski co do jego struktury, porównując wartości doświadczalne z obliczonymi (przy założonej budowie).
Wykorzystując wyznaczoną refrakcję substancji, jej przenikalność dielektryczną i gęstość, można wyznaczyć moment dipolowy cząsteczek polarnych
e -1 M
- *= P„
tggp d ~ “ 3 ** 3kT
Doświadczalna metoda wyznaczania momentów dipolowych substancji w fazie gazowej polega na pomiarze przenikainości dielektrycznej i gęstości w funkcji temperatury. Aby zapewnić swobodę reorientacji cząsteczek polarnych w zewnętrznym polu elektrycznym, pomiar przeprowadza się dla roztworów bardzo rozcieńczonych, używając jako rozpuszczalnika substancji nie polarnej.
Jeżeli układ dwuskładnikowy rozpatrzyć jako addytywny (w sensie dielektrycznym), wtedy równanie Clausiusa—Mossotiego można przedstawić w postaci
g|g — 1 M | x| ■» A/23c2
J»,x, + Ąacg
^12
(®)
gdzie: indeks (1) odnosi się do rozpuszczalnika, indeks (2) do substancji rozpuszczoną, indeks (12) do roztworu, a x, jest ułamkiem molowym.