Отчёты / 74 - Полярные молекулы / Филиппов

Филиппов Владимир,

III курс, 11 группа.

Полярные молекулы.

Цель работы: определить электрический дипольный момент молекул спирта двумя способами.

Первый способ.

1. Измерили частоту без раствора: n₁=(3746.0±0.15) КГц.

2. Наполнили стаканчик бензолом и вновь измерили частоту: n₂=(3549.4±0.15) КГц. Найдём относительное изменение полной ёмкости генератора по формуле:

Определяем относительную ёмкость конденсатора, зная диэлектрическую постоянную бензола (e=2.25):

3. Добавляем в бензол спирт по 0,4 мл и находим значение диэлектрической постоянной раствора:

Объём спирта, мл	0,4	0,8	1,2	1,6	2,0
, Кгц	3530,4 ±1,45	3510,8 ±1,31	3490,2 ±1,33	3467,4 ±1,18	3444,1 ±1,21
e12	2,42 ±0,01	2,57 ±0,01	2,73 ±0,01	2,91 ±0,01	3,10 ±0,01

4. Находим молекулярную поляризацию растворённого вещества P₂.

,где

,,,,

№	1	2	3	4	5
P2´10-5 Кл/м2	9,99±0,01	9,24±0,01	9,09±0,01	9,18±0,01	9,24±0,01

5. Зная показатель преломления спирта (n=1,3625) находим молекулярную рефракцию

R = 1.3×10^-5 Кл/м².

Полагая ,вычисляем : =.

№	1	2	3	4	5
´10-4, Кл/м2	8,69±0,1	7,94±0,1	7,79±0,1	7,89±0,1	7,94±0,1

6. Находим дипольный момент молекулы m для растворов разной концентрации:

№	1	2	3	4	5
m´10-26, Кл×м	63,9	61,1	60,5	60,8	61,0

m = (61,4±0,6) Кл×м.

Второй способ.

1. Изучаем температурную зависимость e₁₂ для раствора с наиболее высокой концентрацией. Строим градуировочный график.

2. Строим график зависимости e₁₂ от 1/T, используя градуировочный график.

e12	2,42	2,57	2,73	2,91	3,10
1/T, K-1	0,0019	0,0021	0,0024	0,0028	0,0035

Берём две точки на концах графика, находим e₁₂ , вычисляем для них P₁₂, потом P₂. Обозначим полученные значения P₂ через и P₂₂, а соответствующие температуры через T₁ и T₂, тогда:

. Отсюда легко найти m.

Из графика находим:

1/T₁ = 0.0034, e₁₂ = 3,10, =9,2×10^-5

1/T₂ = 0.0020, e₁₂ = 2,51, =4,2×10^-5

Находим дипольный момент:

m = (76,7±0,5)×10^-26 Кл×м.