分子的物理性质及弱化学键.pptVIP

常温下，Vk0高温下，Vk=02.诱导力inductionforce是极性分子与非极性分子之间的作用力。非极性分子无偶极矩，但在极性分子的偶极矩的诱导下，产生了瞬间偶极，它与固有偶极之间的作用叫诱导力。极性分子的偶极矩越大，非极性分子的变形性越大，作用就越强。与温度无关第七章分子的物理性质及弱化学键分子的电学性质：偶极矩分子的磁学性质：磁化率分间作用力弱化学键一、分子的电学性质1、偶极矩正负电荷中心不重合的分子为极性分子。偶极矩的定义：l+q-qSI单位：C·m，惯用单位：D1D=3.336×10-30C·m对于分子的极性用偶极矩表示。分子的偶极矩可通过实验求出，或通过量子力学的计算。

对于共价键的极性，用键矩表示。公式和方向的规定同偶极矩，μ＝q?d，方向从正到负。2、分子的极化电子极化率αa变形极化（所有分子）取向极化（极性分子）原子极化率αeα’的单位是：m3，又称之为极化率体积。定义：极化率与介电常数的关系相对介电常数：Clausius-Mosotti-Debye方程1化合物相对介电常数与极化率之间在关系如下：2对于极性分子：可以证明：令01摩尔取向极化度由ρ和εr计算出P，以P对1/T作图，由直线的截矩和斜率可求αd和μ。02Rm：摩尔折射度可求得电子极化度：对于高频电场，如可见光区，只存在电子极化率。在光频范围一定频率下。介电常数与该频率时的介质折射率之间存在如下关系：0102极化作用与频率的关系反磁化率物质的磁化永久磁矩顺磁性平均磁矩实验磁化率磁化率不成对电子数配键类型磁化率原理流程图二、分子的磁学性质：原子在磁场中的示意图1、物质的磁化logo物质在外加磁场中会被磁化，有感应磁场，所以物质内部的磁场强度B是若与的方向相同，则该物质为顺磁。（其中若消失后，并不消失，则该物质为铁磁性物质）若与的方向相反，则该物质为反磁。为何顺磁物质在日常生活中并不显磁性呢?分子热运动使得原子或分子指向各个方向的机率相同，从宏观上看总磁矩为零。顺磁物质中的单个原子或分子具有永久磁矩，永久磁矩使得每个原子或分子就是一个有方向的小磁场。在外加磁场的作用之下，原子或分子的会顺着磁场排列。同时顺磁物质本身在磁场中显出磁性，也加大了物质内部的磁场强度。永久磁矩的产生是因为顺磁物质中的单个原子或分子的总角动量不为零，其中（是总轨道角动量，是总自旋角动量）01而总角动量的大小022、永久磁矩01（J是内量子数，J=L+S,L+S-1,L+S-2,…|L+S|）02永久磁矩与内量子数J有关：（g是朗特因子，与量子数J,L,S有关；β是玻尔磁子）无外加磁场时，由于热运动，原子或分子的磁矩指向个各方的机率相同，故顺磁质宏观的平均磁矩为零；在外加磁场作用下，原子或分子的会顺着磁场方向排列，但热运动会扰乱这种排列，当达到热力学平衡时，物质便具有平均磁矩。显然平均磁矩与外加磁场的强度成正比，与温度成反比。3、平均磁矩的理论值根据玻尔兹曼分布定律，并注意到一个给定的内量子数J,对于总磁量子数MJ，同时可取J，J-1，J-2，…，-J共2J+1个值，所以平均磁矩：其中，k=1.38×10-23焦耳/度是玻尔兹曼常数；T是绝对温度。代入，得平均磁矩：help4、平均磁矩的实验值在多原子分子中，电子轨道运动与分子的核构型关系很紧密，以致电子轨道运动产生的磁矩不能顺着外磁场方向，宏观上产生的磁矩小；故分子的磁性几乎全部是由电子自旋运动提供的。所以永久磁矩的公式改写为：仅考虑自旋时，g=2.00设未成对电子数为n，则S=n/2，代入上式得：help5、磁化率磁介质在磁场中的磁化程度，用磁化强度矢量表示，被定义为单位体积分子磁矩的矢量和。单位体积磁化率（无量纲）可以看作单位磁场强度下单位体积的磁矩6、摩尔磁化率help磁化率是永久磁矩在宏观上的表现。摩尔磁化率的定义是单位磁场强度下，一摩尔物质的，即若仅考虑平均磁矩的实验值，则：7、摩尔反磁化率help只要有外加磁场，反磁质、顺磁质都会产生与H方向相反的诱导磁矩。摩尔反磁化率是单位磁场强度下，一摩尔物质的，即：对于反磁质来说，实验测得的磁化率就是反磁化率。8、实验磁化率help而对于顺磁质来说，实验测得的磁化率是磁化率和反磁