如果两个偶极子之间的距离远大于和山,那么两个 偶极子之间的相互作用能(位能)为: g=号bas8cas8,-im0.sim,ouA-】 ◆当两个偶极子位于同一直线上,而且一个偶极子的正 端对着另一个偶极子的正端时,相应的取向使位能极 大,若两偶极子在直线上,但其中一个的正端对着另 一个的负端时,相应的位能为极小
如果两个偶极子之间的距离r远大于di和dj,那么两个 偶极子之间的相互作用能(位能)为: 当两个偶极子位于同一直线上,而且一个偶极子的正 端对着另一个偶极子的正端时,相应的取向使位能极 大,若两偶极子在直线上,但其中一个的正端对着另 一个的负端时,相应的位能为极小。 2cos cos sin sin cos( ) 4 3 0 i j i j i j i j ij r
当两个偶极子位于同一直线上: 0 0:9=0 73 44 0 元 →←一 2 π/2 元/2 ↑↑ 1 π/2 0 个→ 0 π/2 一π/2 个↓ 一1 0 0 →今
当两个偶极子位于同一直线上: θi θj φi-φj=0 0 π →← 2 rmax π/2 π/2 ↑ ↑ 1 π/2 0 ↑→ 0 π/2 -π/2 ↑ ↓ -1 0 0 →→ -2 rmin i j r 3
在极性分子流体中,极性分子具有的电场使偶极子趋向 定向排列,而分子的动能(热运动)则试图打破此定向 排列。现假定各种空间取向所出现的几率服从 Boltzmann分布,则位能的平均值为 244 3(4πE)2kTr6 ◆式中k为Boltzmann常数。表明,对纯极性物质(i=j,位 能随偶极矩的4次方变化,因此偶极矩稍微增加一点, 永久偶极力引起的位能就将发生显著的改变。 ◆若>1D,则位能随偶极矩的增加而产生显著的增加, 故对偶极矩大的极性流体,其偶极能不可忽略
在极性分子流体中,极性分子具有的电场使偶极子趋向 定向排列,而分子的动能(热运动)则试图打破此定向 排列。现假定各种空间取向所出现的几率服从 Boltzmann分布,则位能的平均值为 式中k为Boltzmann常数。表明,对纯极性物质(i=j),位 能随偶极矩的4次方变化,因此偶极矩稍微增加一点, 永久偶极力引起的位能就将发生显著的改变。 若μ>1D,则位能随偶极矩的增加而产生显著的增加, 故对偶极矩大的极性流体,其偶极能不可忽略。 2 6 0 2 2 3(4 ) 2 kTr i j ij
在极性分子流体中,极性分子具有的电场使偶极子趋向 定向排列,而分子的动能(热运动)则试图打破此定向 实验已证实:在低温和中等温度下,极性气体的性质 和非极性气体的性质有显著差别,但随着温度的升高 这个差别逐渐消失。 3(4πeo)厂KT 平均位能的绝对值与成反比 式中k为Boltzmann常,随距离增大衰减很快。温 能随偶极矩的4次方变 度极高时,性质趋于非极性 永久偶极力引起的位能气体: ◆若>1D,则位能随偶极矩的增加而产生显著的增加, 故对偶极矩大的极性流体,其偶极能不可忽略
在极性分子流体中,极性分子具有的电场使偶极子趋向 定向排列,而分子的动能(热运动)则试图打破此定向 排列。现假定各种空间取向所出现的几率服从 Boltzmann分布,则位能的平均值为 式中k为Boltzmann常数。表明,对纯极性物质(i=j),位 能随偶极矩的4次方变化,因此偶极矩稍微增加一点, 永久偶极力引起的位能就将发生显著的改变。 若μ>1D,则位能随偶极矩的增加而产生显著的增加, 故对偶极矩大的极性流体,其偶极能不可忽略。 2 6 0 2 2 3(4 ) 2 kTr i j ij 平均位能的绝对值与r 6成反比 ,随距离增大衰减很快。温 度极高时,性质趋于非极性 气体。 实验已证实:在低温和中等温度下,极性气体的性质 和非极性气体的性质有显著差别,但随着温度的升高 这个差别逐渐消失
◆除了偶极矩外,分子还可以具有四极矩,它是由于电 荷在分子内部四个不同点上集结而形成的。 :◆有些分子具有两个以上的电荷中心,如C0,分子,它 是线性分子,没有偶极矩,但具有四极矩,它的四极 矩强烈影响着它的热力学性质。对于线性分子这种最 简单的情形,四极矩Q定义为电荷的二阶矩之和 0=∑e, ◆式中,电荷e与任意指定的原点相距d,且所有的电荷 都在同一直线上。倘若分子没有净电荷,也没有偶极 矩,四极矩Q就与位置和取向无关,对非线性四极子 或有偶极矩的分子,四极子的定义要复杂得多
除了偶极矩外,分子还可以具有四极矩,它是由于电 荷在分子内部四个不同点上集结而形成的。 有些分子具有两个以上的电荷中心,如CO2分子,它 是线性分子,没有偶极矩,但具有四极矩,它的四极 矩强烈影响着它的热力学性质。对于线性分子这种最 简单的情形,四极矩Q定义为电荷的二阶矩之和 式中,电荷e与任意指定的原点相距di,且所有的电荷 都在同一直线上。倘若分子没有净电荷,也没有偶极 矩,四极矩Q就与位置和取向无关,对非线性四极子 或有偶极矩的分子,四极子的定义要复杂得多。 i i di Q e 2