в чем измеряется поляризуемость

Поляризуемость

Вы будете перенаправлены на Автор24

Процесс поляризации

Поляризующее действие катиона. Зависит от электронной структуры иона, величины заряда и радиуса. Поляризующее действие будет тем значительнее, чем меньше радиус, главное квантовое число внешних электронных орбиталей и больше величина заряда.

Например: сильное поляризующее действие характерно катионам первых рядов Периодической системы.

Поляризуемость анионов. Зависит от тех же факторов, что и поляризующее действие катионов. Чем больше у аниона радиус и заряд, тем сильнее он поляризуется.

Поляризующее действие катиона заключается в оттягивании на себя электронного облака от аниона. В результате степень ковалентности увеличивается, ионность связи уменьшается, то есть связь становится ковалентной полярной.

Поляризация ионов по своему эффекту противоположна поляризации ковалентной связи.

Поляризуемость и ее свойства

Поляризуемость характеризует способность молекулы становиться полярной в результате действия внешнего электрического поля. Соединение поляризуется также при действии молекул друг на друга, например, во время химических реакций.

Результатом поляризации может стать полный разрыв связи. При этом осуществляется переход связывающей электронной пары к одному из атомов и образуются разноименные ионы. Ассиметричный разрыв связи с образованием таких ионов называется гетеролитическим:

Готовые работы на аналогичную тему

Поляризуемость может быть вызвана:

смещением электронов или атомных ядер под действием электрического поля;

изменением геометрии молекулы;

смещением иона в соседнюю свободную кристаллографическую позицию (поляризуемость Сканави) и др.

Поляризуемость ионов зависит от электронной структуры иона, его заряда и размера. В каждой подгруппе периодической системы поляризуемость ионов элементов растет с увеличением их порядкового номера.

Поляризующее действие ионов тем значительнее, чем:

устойчивее электронная оболочка иона;

меньше радиус иона.

при увеличении размеров молекулы (атома);

с возрастанием атомного номера;

увеличении легкости возбуждения атома.

Поляризуемость влияет на:

кислотность и основность молекул в газовой фазе;

жесткость кислот и оснований Льюиса;

Расчет поляризуемости молекул

Индуцированный дипольный момент является пропорциональным напряженности внешнего электрического поля:

$\mu_ <инд>= \alpha \cdot \varepsilon_0 \cdot Е$,

Для ионов поляризуемость пропорциональна кубу их радиуса.

В электрическом поле у полярной молекулы с постоянным дипольным моментом появляется еще индуцированный дипольный момент. Тогда учитывается суммарная относительная диэлектрическая проницаемость. Это выражается уравнением Дебая:

При очень высоких температурах диполь вращается так быстро, что его величина обнуляется и остается только индуцированный диполь. Он располагается в направлении индуцирующего его поля и может сохраняться при самых высоких температурах.

Влияние поляризации на свойства веществ.

Поляризуемость может объяснить некоторые особенности свойств веществ:

Температура плавления. Взаимная поляризация ионов способствует разрушению кристаллов. При этом понижается температура плавления, и тем больше, чем сильнее деформируется кристаллическая решетка.

Источник

Поляризуемость

Чем выше поляризуемость, тем легче вызвать дипольный момент электрическим полем. Поляризуемость складывается из электронной составляющей (смещение электронного облака относительно ядер ) и ионной составляющей (смещения положительных ионов относительно отрицательных ионов).

Оглавление

описание

Простейшее соотношение между наведенным дипольным моментом и напряженностью электрического поля в месте нахождения молекулы имеет вид п → инд <\ displaystyle <\ vec

> _ <\ text >> Э. → местный <\ displaystyle <\ vec > _ <\ text >>

п → инд знак равно α Э. → местный <\ displaystyle <\ vec

> _ <\ text > = \ alpha \, <\ vec > _ <\ text >>

Локальное электрическое поле обычно имеет несколько вкладов, которые складываются векторно :

Волновая функция молекулы возмущается приложением электрического поля ( обозначим возмущение). ЧАС <\ displaystyle <\ mathcal >>

Уравнение Клаузиуса-Моссотти связывает микроскопически значимую поляризуемость с макроскопически измеряемым числом диэлектрической проницаемости или электрической восприимчивостью : ε р <\ displaystyle \ varepsilon _ > χ е <\ displaystyle \ chi _ >

По определению индуцированный дипольный момент молекулы определяется произведением заряда и смещения:

п → инд ( т ) знак равно q Икс → ( т ) <\ displaystyle <\ vec

> _ <\ text > \ left (t \ right) = q \, <\ vec > (t)>

Также должно применяться следующее:

Это дает частотно-зависимую поляризуемость:

Связь между поляризуемостью и диэлектрической проницаемостью обеспечивается уравнением Клаузиуса-Моссотти (здесь рассматривается только одна резонансная частота):

Источник

Поляризуемость

Полезное

Смотреть что такое «Поляризуемость» в других словарях:

Поляризуемость — Поляризуемость физическое свойство веществ приобретать электрический или магнитный дипольный момент (поляризацию) во внешнем электромагнитном поле (см.статью Поляризация диэлектриков). Термин поляризуемость также употребляется для… … Википедия

ПОЛЯРИЗУЕМОСТЬ — атомов, ионов, молекул, способность этих ч ц приобретать дипольный момент р (см. ДИПОЛЬ) в электрич. поле Е. Появление р обусловлено смещением электрич. зарядов в ат. системах под действием поля Е; такой индуцированный момент р исчезает при… … Физическая энциклопедия

поляризуемость — Свойство изменять напряженность электрического поля под воздействием приложенного электрического поля. [Л.М. Невдяев. Телекоммуникационные технологии. Англо русский толковый словарь справочник. Под редакцией Ю.М. Горностаева. Москва, 2002]… … Справочник технического переводчика

поляризуемость — способность атомов, ионов и молекул в электрическом поле Е приобретать дипольный момент р:р = αЕ. Коэффициент пропорциональности α также называется поляризуемостью. * * * ПОЛЯРИЗУЕМОСТЬ ПОЛЯРИЗУЕМОСТЬ, способность атомов, ионов и молекул в… … Энциклопедический словарь

поляризуемость — poliarizuojamumas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dydis, apibūdinantis polinių molekulių orientaciją elektriniame lauke. atitikmenys: angl. polarizability vok. Polarisierbarkeit, f rus. поляризуемость, f pranc.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

поляризуемость — poliarizuojamumas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Medžiagos gebėjimas poliarizuotis. atitikmenys: angl. polarizability vok. Polarisierbarkeit, f rus. поляризуемость, f pranc. polarisabilité, f … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

поляризуемость — poliarizuojamumas statusas T sritis chemija apibrėžtis Dydis, apibūdinantis polinių molekulių orientaciją elektriniame lauke. atitikmenys: angl. polarizability rus. поляризуемость … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

поляризуемость — poliarizuojamumas statusas T sritis chemija apibrėžtis Medžiagos gebėjimas poliarizuotis. atitikmenys: angl. polarizability rus. поляризуемость … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

поляризуемость — poliarizuojamumas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. polarizability vok. Polarisierbarkeit, f rus. поляризуемость, f pranc. polarisabilité, f … Fizikos terminų žodynas

Источник

Поляризуемость

Электрическая поляризуемость среды характеризуется величиной диэлектрической восприимчивости , являющейся коэффициентом линейной связи между поляризацией диэлектрика P и внешним электрическим полем E в достаточно малых полях:

Восприимчивость связана с диэлектрической проницаемостью ε соотношением [2]

Магнитная поляризуемость характеризуется магнитной восприимчивостью , являющейся коэффициентом линейной связи между намагниченностью P и внешним магнитным полем H в достаточно малых полях:

Тензор поляризуемости

В анизотропных кристаллах электрическая (магнитная) поляризуемость характеризуется тензором диэлектрической (магнитной) восприимчивости , так что связь между вектором поляризации (намагниченности) и вектором напряжённости электрического (магнитного) поля выражается как:

где по повторяющимся индексам подразумевается суммирование.

Из закона сохранения энергии можно вывести, что тензоры и симметричны:

В изотропных кристаллах недиагональные компоненты тензора тождественно равны нулю, а все диагональные равны между собой.

Примечания

Литература

Полезное

Смотреть что такое «Поляризуемость» в других словарях:

ПОЛЯРИЗУЕМОСТЬ — атомов, ионов, молекул, способность этих ч ц приобретать дипольный момент р (см. ДИПОЛЬ) в электрич. поле Е. Появление р обусловлено смещением электрич. зарядов в ат. системах под действием поля Е; такой индуцированный момент р исчезает при… … Физическая энциклопедия

поляризуемость — Свойство изменять напряженность электрического поля под воздействием приложенного электрического поля. [Л.М. Невдяев. Телекоммуникационные технологии. Англо русский толковый словарь справочник. Под редакцией Ю.М. Горностаева. Москва, 2002]… … Справочник технического переводчика

поляризуемость — способность атомов, ионов и молекул в электрическом поле Е приобретать дипольный момент р:р = αЕ. Коэффициент пропорциональности α также называется поляризуемостью. * * * ПОЛЯРИЗУЕМОСТЬ ПОЛЯРИЗУЕМОСТЬ, способность атомов, ионов и молекул в… … Энциклопедический словарь

поляризуемость — poliarizuojamumas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dydis, apibūdinantis polinių molekulių orientaciją elektriniame lauke. atitikmenys: angl. polarizability vok. Polarisierbarkeit, f rus. поляризуемость, f pranc.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

поляризуемость — poliarizuojamumas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Medžiagos gebėjimas poliarizuotis. atitikmenys: angl. polarizability vok. Polarisierbarkeit, f rus. поляризуемость, f pranc. polarisabilité, f … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

поляризуемость — poliarizuojamumas statusas T sritis chemija apibrėžtis Dydis, apibūdinantis polinių molekulių orientaciją elektriniame lauke. atitikmenys: angl. polarizability rus. поляризуемость … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

поляризуемость — poliarizuojamumas statusas T sritis chemija apibrėžtis Medžiagos gebėjimas poliarizuotis. atitikmenys: angl. polarizability rus. поляризуемость … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

поляризуемость — poliarizuojamumas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. polarizability vok. Polarisierbarkeit, f rus. поляризуемость, f pranc. polarisabilité, f … Fizikos terminų žodynas

Поляризуемость — атомов, ионов и молекул, способность этих частиц приобретать дипольный момент р (см. Диполь) в электрическом поле Е. Появление р обусловлено смещением электрических зарядов в атомных системах под действием поля Е; такой индуцированный… … Большая советская энциклопедия

Источник

Поляризуемость молекулы и деформационный момент

При взаимодействии электрического поля с диполем возникает вращательный момент, ориентирующий диполи вдоль поля. Этот процесс характеризуется ориентационной поляризуемостью a_ор. Ориентации молекул-диполей вдоль направления поля противодействует тепловое движение молекул и их столкновения.

Коэффициент ориентации дипольных моментов вдоль электрического поля определяется величиной ориентирующего фактора х: чем больше х (чем больше рF и меньше kТ), тем выше коэффициент ориентации диполей вдоль поля. Максимальное значение коэффициента ориентации не должно превышать 1.

Общая поляризуемость частицы состоит из деформационной и ориентацонной поляризуемостей:

Структура большинства молекул неодинаково реагирует на продольную и поперечную деформации, поэтому поляризуемость молекул определяется их симметрией и зависит от направления электрического поля.

Поляризуемость молекулы – величина тензорная. Компоненты тензора поляризуемости молекулы составляют матрицу, которая симметрична относительно главной диагонали. Среднее значение диагональных элементов тензора поляризуемости – среднее значение поляризуемости молекулы a:

Средняя поляризуемость определяет среднее значение дополнительного (деформационного, индукционного) дипольного момента, наведенного полем при разных ориентациях молекулы:

В табл. 1 приведены значения средней поляризуемости a и ее составляющих в направлении главных осей молекулы.

Поляризуемость и ее составляющие (a₁, a₂,a₃) (Леше А.,1987).
Для перевода в SI значения a необходимо умножить на 4pe₀

Рис. 4. Деформационная и ориентационная поляризации

В табл. 2 и 3 приведены значения поляризуемостей некоторых молекул.

Средние значения поляризуемости молекул (Кр. справ., физ.-хим. величин, 1983).
Для перевода в SI значения a необходимо умножить на 4pe₀

Диэлектрическая восприимчивость вещества c_d

Диэлектрическая восприимчивость – поляризуемость единицы объема вещества.В гауссовой системе единиц c_d=na. В СГСЭ диэлектрическая восприимчивость – величина безразмерная. В Международной системе единиц (СИ) диэлектрическая восприимчивость записывается в виде

В СИ диэлектрическая восприимчивость также является безразмерной величиной, так как a_(СИ) = 4pe₀a_(СГСЭ).

Молярная поляризация вещества Р_м

Молярная поляризация вещества – поляризуемость моля частиц – определяется по формуле

У полярного диэлектрика по сравнению с неполярным молярная поляризация в значительной степени зависит от температуры. С повышением температуры поляризуемость неполярной молекулы несколько уменьшается вследствие уменьшения напряженности поля в веществе. (Следует отметить, что данный вопрос практически не изучен.).

При внесении молекулы в электрическое поле происходит изменение ее дипольного момента: полярные молекулы увеличивают значение дипольного момента от m до р, неполярные молекулы приобретают индукционный дипольный момент. Дополнительный (индукционный) дипольный момент появляется благодаря деформационной поляризуемости молекул и называется деформационным дипольным моментом р_деф:

где a_деф.i – деформационная поляризуемость i-й молекулы; F_i — напряженность электрического поля в месте расположения i-й молекулы.

Деформационная поляризуемость молекулы не является постоянной величиной. В сильных электрических полях (в лазерных лучах, внутри вещества) деформационная поляризуемость молекулы (при допущении, что в слабых полях a_деф = a_эл) определяется по формуле

В случае слабых электрических полей a_эл »a_деф, поэтому

Нетрудно заметить, что поляризуемость в СИ и СГСЭ соотносятся следующим образом:

Следует отметить, что в учебной литературе поляризуемость молекулы в СИ часто измеряется единицах объема (м 3 ) и называется геометрической поляризуемостью. Использование двух понятий поляризуемости нежелательно, так как в этом случае формулы для характеристик поляризации, связанные с поляризуемостью, имеют различный вид:

Именно по этой причине в большинстве случаев используется гауссова система единиц.

Примечание. Некоторые соотношения и принятые обозначения характеристик поляризации в СИ и СГСЭ (Киттель Ч., 1987):

Источник