ما يسمى انكسار المادة. طريقة قياس الانكسار للتحليل في الكيمياء

من نظرية ماكسويل الكهرومغناطيسية للضوء، يترتب على ذلك أنه بالنسبة للأطوال الموجية البعيدة بشكل كبير عن منطقة امتصاصها بواسطة جزيئات المادة، تكون المساواة صحيحة:

حيث n ∞ هو معامل انكسار الضوء لأطوال موجية معينة.

وبأخذ ذلك بعين الاعتبار فإن معادلة كلاوسيوس-موسوتي (15) تأخذ الشكل التالي:

(21)

أبعاد الانكسار المولي: [ cm3 / (gmol)]

من التعبير الناتج يتضح أن المؤشر R M، يسمى الانكسار المولي، له حجم حجم الجزيئات الموجودة في 1 مول من المادة.

تم اشتقاق المعادلة (15)، والتي تسمى معادلة لورنتز-لورنتز، في عام 1880 بشكل مستقل من قبل H. Lorentz وL. Lorentz.

من الناحية العملية، غالبًا ما يستخدم مؤشر الانكسار المحدد r، أي انكسار جرام واحد من المادة. ترتبط الانكسارات النوعية والمولية بالعلاقة: R = r∙M، حيث M هي الكتلة المولية.

بما أن R = r∙M، فإن الانكسار النوعي يساوي:

(22)

بعد الانكسار المحدد: [سم 3 / جم]

كشف H. Lorentz وL. Lorentz عن المعنى المادي لمفهوم الانكسار كمقياس للاستقطاب الإلكتروني ووضعا أساسًا نظريًا متينًا لعقيدة الانكسار.

إن قيمة الانكسار النوعي مستقلة عمليا عن درجة الحرارة والضغط وحالة تجميع المادة. في الممارسة البحثية، بالإضافة إلى الانكسار المولي والنوعي R M و r، يتم استخدام مشتقات أخرى من معامل الانكسار ن.

إن معامل انكسار المواد غير القطبية مستقل عمليا عن تردد الموجات الضوئية، وبالتالي فإن المعادلة (19) صالحة في جميع الترددات. على سبيل المثال، بالنسبة للبنزين n 2 = 2.29 (الطول الموجي 289.3 نانومتر)، بينما ε = 2.27. لذلك، إذا كان من الضروري إجراء حسابات تقريبية للانكسار باستخدام معامل انكسار الطيف المرئي، فمن الضروري إجراء حسابات دقيقة باستخدام صيغة كوشي.

ويسمى أيضًا الاستقطاب الإلكتروني المولي (أو المولي) الانكسار والمشار إليه بالحرف ر.

لذلك، على ترددات عالية بما فيه الكفاية ل الغير قطبي مواد الانكسار المولي يمكن تحديدها بواسطة الصيغة:

يرتبط التغير في سرعة الضوء عند الانتقال من وسط إلى آخر بتفاعل الضوء مع إلكترونات الجزيئات. وبالتالي معامل الانكسار نالمرتبطة بالاستقطاب الإلكتروني ر.

استناداً إلى النظرية الكهرومغناطيسية للضوء، أثبت ماكسويل أنه بالنسبة للمواد الشفافة غير القطبية هناك علاقة:

حيث n ¥ هو معامل انكسار المادة عند طول موجي لا نهائي، l ® ¥.

لنستبدل علاقة ماكسويل بالصيغة (4.21). نحصل على المعادلة التالية

ص = (4.23)

بما أن R = P el = ,

الذي - التي (4.24)

العلاقة (4.24) تسمى صيغة لورنتز-لورنتز. يتعلق الأمر بمعامل الانكسار للمادة نمع الاستقطاب الإلكتروني أالجزيئات المكونة له. تم الحصول على الصيغة (4.24) في عام 1880 من قبل الفيزيائي الهولندي إتش.إيه. لورنتز، وبشكل مستقل عنه، الفيزيائي الدنماركي ل. لورنتز. الصيغة (4.23) مناسبة للاستخدام للمواد النقية.

معامل الانكسار نيعتمد على الطول الموجي حسب صيغة كوشي:

ن ل = ن ¥ + أ/ل 2 ,

حيث a هو بعض الثوابت التجريبية.

وبالتالي، فإن الانكسار هو أيضًا دالة للطول الموجي، أي. ص = و (ل).

عادة، لتحديد الانكسار، يكفي استخدام معامل الانكسار المطابق للمنطقة المرئية من الطيف. تم اختيار الخط الأصفر في طيف الصوديوم كمعيار (لتحديد أكثر دقة لمؤشر الانكسار، يتم استخدام مصباح الصوديوم كمصدر للضوء). الطول الموجي المقابل للخط الأصفر Na, l D = 5893 A 0 = 589.3 نانومتر. معامل الانكسار وفقا لذلك اختصار الثاني.

بالنسبة للمواد غير القطبية، n يعتمد بشكل ضعيف على التردد (أو الطول الموجي).

على سبيل المثال، بالنسبة للبنزين أ

بالنسبة للمواد القطبية، لا تنطبق علاقة ماكسويل. نعم من أجل الماء أ .

إذا تم اعتبار الجزيء تقريبًا بمثابة كرة نصف قطرها ص، ثم » ص 3،

و ر =، (4.25)

أولئك. الانكسار المولي R يساوي حجم جميع الجزيئات, الموجودة في مول واحد من المادة، وتحدد قابلية استقطاب جميع الإلكترونات الموجودة في مول واحد من المادة. هذا هو المعنى المادي للانكسار.

البعد [R] = م 3 (في نظام SI)، [R] = سم 3 (في نظام GHS).

الانكسار المولي ريحتوي على عدد من الخصائص، والتي بفضلها يتم استخدامه على نطاق واسع في حل القضايا المتعلقة ببنية المادة.

دعونا ننظر في خصائص الانكسار.

1. الانكسار عمليا لا يعتمد على حالة التجميع ودرجة الحرارة والضغط. ولذلك، يمكن اعتباره بعض ثابت ، خاصية مادة معينة.

2. الانكسار المولي هو الكمية المضافة . تتجلى هذه الخاصية في حقيقة أن انكسار الجزيء سيتكون من انكسارات الأيونات والذرات والمجموعات الذرية والروابط الفردية.

وبالتالي، يمكن حساب الانكسار المولي للمادة باستخدام الصيغة:

ص = , (4.26)

حيث R i (at) – الانكسار الذري;

R i (inc) - انكسار الزيادات، أي شروط إضافية للسندات المزدوجة والثلاثية والدورات وما إلى ذلك؛

n i – عدد الذرات والروابط والدورات.

الطريقة الأخيرة لها ما يبررها جسديا، لأن تنتمي السحابة الإلكترونية القابلة للاستقطاب إلى الرابطة، وليس إلى الذرات الفردية. ومع ذلك، فإن كلا الطريقتين عادة ما تؤدي إلى نفس النتائج تقريبا.

تم الحصول على قيم انكسار الذرات والروابط الفردية من خلال مقارنة القيم التجريبية للانكسارات المولية المحددة من معاملات الانكسار للجزيئات المختلفة التي تحتوي على هذه الذرات والروابط.

3. الانكسار هو كمية التأسيسية ، أي. يمكن استخدام قيمة R للحكم على بنية الجزيئات.

تطبيق الانكسار.باستخدام قيم الانكسار، يمكنك حل العديد من المشاكل:

1. حساب الاستقطاب الإلكتروني إلونصف القطر الفعال للجسيم (الذرة، الجزيء). باستخدام صيغة لورنتز-لورنتز (4.24) والعلاقة a el » r 3 يمكننا أن نكتب:

,

(4.27)

ومع ذلك، فإن قيمة ص، المحسوبة باستخدام الصيغة (4.28) صحيحة فقط للتقريب الأول.

2. الانكسار ممكن استخدامه للحصول على تقدير تقريبي لعزم ثنائي القطب للجزيئات القطبية .

ومن المعروف أن P = P el + P عند + P أو

لأن تربيتة<< П эл, то П » П эл + П ор или П = R + П ор,

وبالتالي P أو = P - R

من ناحية أخرى P أو =

ومن التعبيرين الأخيرين نحصل على:

(4.29)

هذه طريقة التحديد ممن المنطقي فقط بالنسبة للمواد ذات القطبية الضعيفة، لأن تتفاعل الجزيئات القطبية مع بعضها البعض. يعد استخدام طريقة المحاليل المخففة للمواد القطبية في المذيبات غير القطبية لتحديد الاستقطاب أكثر فعالية.

3. يمكن استخدام المعادلة R 1.2 = x 1 R 1 + x 2 R 2 لتحديد تركيبة الخليط و المكونات الانكسارية . بناءً على قيمة الانكسار، يمكن تحديد تركيز المحاليل بدرجة عالية جدًا من الدقة

× 2 =، (4.30)

حيث R 1 هو انكسار المذيب؛

R 2 - انكسار المادة المذابة؛

ص 1.2 - انكسار الخليط.

4. دستورية الانكسار تستخدم بسيطة طريقة للتحقق من صحة البنية المتوقعة للجزيئات .

عند تحديد الصيغة البنائية للمادة، اتبع ما يلي:

أ)يحدد ص, نعند درجة حرارة واحدة

ب)وفقا لصيغة لورنتز-لورنتز، يقومون بالحساب ر- القيمة التجريبية؛

الخامس)بعد كتابة العديد من الصيغ الهيكلية التي تتوافق مع الصيغة التجريبية للمادة، قم بحساب قيمة الانكسار لكل بنية، باستخدام البيانات الجدولية لذلك فأرو شارع آر;

ز)قارن القيمة التجريبية للانكسار ص المرجعومحسوبة R احسب. الصيغة البنائية الصحيحة هي التي بها ص المرجعالأقرب إلى R احسب .

الانكسار الجزيئي

(ص) -يتعلق بالاستقطاب الإلكتروني للمادة (انظر الاستقطابالذرات والأيونات والجزيئات) معها الانكسار في حدود قابلية تطبيق العبارات لـ M. r. هي، ووصفت بأنها ف،تختلف قدرة المادة على انكسار الضوء عن نمن حيث أنه لا يعتمد عمليا على كثافة المادة ودرجة حرارتها وحالة تجميعها.

أساسي و-لا م.ر. يشبه

أين م-الوزن الجزيئي للمادة، r هي كثافتها، N A - ثابت أفوجادرو. F-la (*) هو المعادل لورنتز - صيغة لورنتز(مع نفس القيود على التطبيق)، ولكن بصيغة الجمع. الحالات أكثر ملاءمة للأغراض العملية. التطبيقات. في كثير من الأحيان م. ص. يمكن تمثيلها على أنها مجموع "انكسارات" الذرات أو مجموعات الذرات التي تشكل جزيء مادة معقدة، أو روابطها في مثل هذا الجزيء. على سبيل المثال، م.ر. الهيدروكربون المشبع CkH2 ك+2 يساوي ك رج++(2 ك + 2)رن ( ك = 1, 2،...). هذه خاصية مهمة لـ M. r. - الإضافة - تتيح لك استخدام مقياس الانكسار بنجاح. طرق لدراسة بنية المركبات، وتحديد العزم ثنائي القطب للجزيئات، ودراسة الروابط الهيدروجينية، وتحديد تركيب المخاليط، ولأغراض فيزيائية وكيميائية أخرى. مهام.

أشعل.: Volkenshtein M.V.، الجزيئات وبنيتها، M.-L.، 1955؛ Ioffe B.V.، طرق قياس الانكسار في الكيمياء، الطبعة الثالثة، L.، 1983؛ انظر أيضًا مضاءة. في الفن. لورنتز - صيغة لورنتز.

• - نوع خاص من انكسار الضوء في البلورات ذات المحورين، يتم ملاحظته في الحالات التي يتزامن فيها اتجاه شعاع الضوء مع اتجاه الضوء. بصري محور كريستال...

  الموسوعة الفيزيائية

• - في البصريات البلورية، نوع خاص من انكسار شعاع الضوء على وجه بلورة ذات محورين، يتم ملاحظته في الحالات التي يتزامن فيها اتجاه الشعاع مع s.l. بصري...

  الموسوعة الفيزيائية

• - الانتشار غير الخطي للضوء: ஐ “وفقط انكسار العين نتيجة لقصور شبكية العين الذي لا يميز بين الصور التي تتبع بعضها البعض بشكل أسرع من عشرين مرة في الثانية، يخلق الوهم بأننا. ..

  عالم ليم - قاموس ودليل

• - انحناء الأشعة الضوئية، مسار موجات الراديو، اتجاه انتشار الصوت بسبب عدم تجانس الوسط...

  القاموس البحري

• - انكسار أشعة الضوء في الغلاف الجوي للأرض. وترد قوانين الانكسار في الفن. ديوبتريكس. ولو كان الغلاف الجوي متجانساً، فإن أشعة الضوء المنكسرة عند حدها، لانتشرت في خط مستقيم...

  القاموس الموسوعي لبروكهاوس وإوفرون

• - انظر الانكسار...
• - انظر الانكسار...

  الموسوعة السوفيتية الكبرى

• - انظر الانكسار في علم الفلك...

  الموسوعة السوفيتية الكبرى

• - راجع الانكسار الجزيئي...

  الموسوعة السوفيتية الكبرى

• - ر.، د.، العلاقات العامة ....

  القاموس الإملائي للغة الروسية

• - الانكسار، الانكسارات، الجمع. لا يا انثى . انكسار شعاع الضوء. || الإزاحة الظاهرية لجرم سماوي مرئي، تحدث نتيجة انكسار الأشعة في الغلاف الجوي للأرض. تصحيح الانكسار...

  قاموس أوشاكوف التوضيحي

• - الانكسار ز. 1. انكسار الأشعة الضوئية في الغلاف الجوي، والذي يتجلى في الإزاحة الظاهرة أو التغير في شكل الأجسام البعيدة. 2...

  القاموس التوضيحي لإفريموفا

• - الانكسار و، ز. الانكسار، الألمانية خطوط الانكسار. انكسار منكسر. 1. انكسار الأشعة الضوئية في الغلاف الجوي، والذي يتجلى في الإزاحة الظاهرة أو التغير في شكل الأجسام البعيدة. باس-1...

  القاموس التاريخي للغالية في اللغة الروسية

• - تغير اتجاه شعاع الضوء عند مروره عبر وسط آخر...

  قاموس الكلمات الأجنبية للغة الروسية

• - ...

  أشكال الكلمة

• - الانحناء، الحول،...

  قاموس المرادفات

"الانكسار الجزيئي" في الكتب

البيئة الجزيئية

من كتاب علم البيئة بواسطة ميتشل بول

البيئة الجزيئية غالبًا ما تكون هناك تقارير في الصحافة تفيد بأن تجار الحياة البرية يحاولون بيع الأنواع المحظورة أو المنتجات المصنوعة من أنواع الحيوانات المهددة بالانقراض، تحت ستار التجارة في سلع قانونية تمامًا، وهي إحدى طرق الحل

الانكسار

من كتاب المعجم الموسوعي (ت) المؤلف بروكهاوس إف.

انكسار غير طبيعي

من كتاب الموسوعة السوفيتية الكبرى (AN) للمؤلف مكتب تقييس الاتصالات

الانكسار العمودي

من كتاب الموسوعة السوفيتية الكبرى (BE) للمؤلف مكتب تقييس الاتصالات

الانكسار الجزيئي

من كتاب الموسوعة السوفيتية الكبرى (MO) للمؤلف مكتب تقييس الاتصالات

الانكسار الجانبي

من كتاب الموسوعة السوفيتية الكبرى (BO) للمؤلف مكتب تقييس الاتصالات

الانكسار (الجيوديسية)

مكتب تقييس الاتصالات

انكسار (الصوت)

من كتاب الموسوعة السوفيتية الكبرى (RE) للمؤلف مكتب تقييس الاتصالات

الانكسار الجزيئي

من كتاب الموسوعة السوفيتية الكبرى (RE) للمؤلف مكتب تقييس الاتصالات

الانكسار (انحناء الضوء)

من كتاب الموسوعة السوفيتية الكبرى (RE) للمؤلف مكتب تقييس الاتصالات

انكسار (الضوء في الغلاف الجوي)

من كتاب الموسوعة السوفيتية الكبرى (RE) للمؤلف مكتب تقييس الاتصالات

انكسار محدد

من كتاب الموسوعة السوفيتية الكبرى (UD) للمؤلف مكتب تقييس الاتصالات

الفصل الثاني انكسار العين

من كتاب محاضرات سريرية في طب العيون مؤلف باسنسكي سيرجي نيكولاييفيتش

الفصل الثاني انكسار العين العين البشرية هي نظام بصري معقد. وتنتشر حالات الشذوذ في هذا النظام على نطاق واسع بين السكان. في سن العشرين، يعاني حوالي 31٪ من جميع الأشخاص من طول النظر وفرط الحركة؛ حوالي 29% يعانون من قصر النظر أو قصر النظر و40% فقط من الناس

الجزء الثالث الانكسار والإقامة

من كتاب دليل طبيب العيون مؤلف بودكولزينا فيرا

الجزء الثالث الانكسار والإقامة

الانكسار

من كتاب كيغونغ للعيون بواسطة تشونغ بن

الانكسار الانكسار هو قدرة العين على انكسار أشعة الضوء عندما تكون العضلة الهدبية (الجسم الهدبي) في حالة راحة، حيث تقوم العدسة بكسر أشعة الضوء التي تدخل العين بقوة أكبر أو أقل. أي أن هناك تغييرًا في حجم العدسة: هي أو

تعتمد جميع طرق دراسة قابلية الاستقطاب تقريبًا على التغيرات في خصائص الضوء أثناء تفاعله مع المادة. الحالة المقيدة هي مجال كهربائي ثابت.

المجال المحلي الداخلي F الذي يعمل على الجزيء ليس مطابقًا للمجال الخارجي E المفروض على العازل الكهربائي. لحساب ذلك، عادة ما يتم استخدام نموذج لورنتز. وفقا لهذا النموذج

و = (ه + 2) ∙ ه / 3،

حيث e هو ثابت العزل الكهربائي (النفاذية).

مجموع العزوم ثنائية القطب المستحثة في كل جزيء من جزيئات N 1 الموجودة في وحدة الحجم هو استقطاب المادة

P = N 1 ∙a∙F = N 1 ∙a∙E∙(e+2)/3,

حيث a هي الاستقطاب.

يوصف الاستقطاب المولي (سم3/مول) بمعادلة كلاوسيوس-موسوتي

P = (e-1) / (e+2)∙M/r = 2.52∙10 24 ∙a,

في نظام SI (F∙m 2 ∙mol -1)

P = N∙a / 3∙e 0 = 2.52∙10 37 ∙a

وفي حالة وجود مجال كهربائي متناوب، بما في ذلك مجال الموجة الضوئية، تظهر مكونات استقطاب مختلفة بسبب انزياح الإلكترونات والنوى الذرية، حسب التردد.

بالنسبة للعوازل غير القطبية، وفقًا لنظرية ماكسويل، e = n 2، لذلك، مع الاستبدال المناسب، يتم الحصول على معادلة لورنتز-لورنتز للانكسار الجزيئي

R = (ن 2 –1) / (ن 2 +2)∙M / ص = 4/3∙p∙N∙a,

حيث n هو معامل الانكسار؛ ص - الكثافة. N هو عدد أفوجادرو.

يمكن لمعادلة مماثلة أن تصف الانكسار المحدد

(ن 2 –1) / (ن+2)∙1/ص = 4/3∙ص∙N 1 ∙أ.

الانكسار الجزيئي هو استقطاب مول واحد من المادة في المجال الكهربائي لموجة ضوئية ذات طول معين. هذا هو المعنى المادي للانكسار الجزيئي.

عند استقراءه إلى طول موجي لا نهائي، يتم الحصول على الاستقطاب الإلكتروني P e:

P e = P ¥ = (ن 2 ¥ -1)/(ن 2 ¥ +2)∙M/r = 4/3∙N∙a e

الحساب من الانكسار الجزيئي هو الطريقة الوحيدة المستخدمة عمليًا لإيجاد متوسط ​​الاستقطاب a، cm 3. استبدال القيم العددية للثوابت يعطي

أ = 0.3964∙10 24 ∙R ¥ .

يتضمن التحديد التجريبي للانكسار الجزيئي قياسات معامل الانكسار والكثافة.

الخاصية الأكثر أهمية للانكسار الجزيئي هي الإضافة. تتيح القدرة على حساب قيمة الانكسار مسبقًا من الزيادات في الذرات والروابط المقابلة، في بعض الحالات، تحديد المركب الكيميائي بدقة، وكذلك دراسة التفاعلات الناتجة داخل الجزيئات وبين الجزيئات بناءً على انحرافات الجزيئات. تجربة من الحساب.

يكون انكسار الخليط مضافًا - انكسارًا محددًا بواسطة الكسور الكتلية للمكونات w، الجزيئي - بواسطة الكسور المولية x، مما يجعل من الممكن حساب انكسار المواد من بيانات الحلول. إذا أشرنا إلى معاملات المذيب بالمؤشر 1، والمادة المذابة بالرقم 2، والحل بالرقم 1.2، فسنحصل على

ر 2 =1/و 2 ×[(ن 1.2 2 – 1)/(ن 1.2 2 + 2) × (م 2 و 2 + م 1 (1 – و 2))/ر 1.2 – ر 1 × (1 – و٢)] .

عند التعبير عن التركيز بالمول لكل 1 لتر (C)، لدينا

ر 2 =(ن 1 2 –1)/(ن 1 2 +2)(م 2 /ص 1 –1000/C(ص 1.2 –ص 1)/ص 1)+1000/C((ن 1, 2 2 –1)/(ن 1,2 2 +2)–(ن 1 2 –1)(ن 1 2 +2)).

يتم الحصول على أفضل النتائج من خلال الاستقراء الرسومي أو التحليلي للانكسار أو مؤشرات الانكسار وكثافات المحاليل للتخفيف اللانهائي. إذا تم التعبير عن اعتماد تركيز الأخير بواسطة المعادلات

ص 1,2 = ص 1 ×(1 + ب×ث 1),

ن 1,2 = ن 1 × (1 + ز×ث 2)،

ثم الانكسار المحدد

¥ ر 2 = ر 1 (1-ب) + 3ن 1 2 جم/ص 1 (ن 1 2 + 2) 2 .

عند إجراء القياسات في المحاليل، من الضروري استيفاء شروط تجريبية معينة، على وجه الخصوص، استخدام أقصى تركيزات ممكنة من الحليلة.

4.1.1. حساب قيم استقطاب الذرات والجزيئات من بيانات قياس الانكسار.وقد حصل بوتشر، بناءً على نموذج أونساجر، على معادلة الانكسار الجزيئي في الصورة

R=4/3pNa9n 2 /((ن 2 +2)[(2ن 2 +1)–أ/ص 3 (2ن 2 –2)]),

حيث r هو نصف قطر الجزيء.

تسمح هذه المعادلة بتحديد قابلية الاستقطاب والأحجام الجزيئية في وقت واحد.

أصبح الحساب التقريبي لقابلية الاستقطاب الذري كجزء معين من قابلية الاستقطاب الإلكتروني أو الانكسار الجزيئي واسع الانتشار: P a = kP e، حيث يكون المعامل k 0.1 أو 0.05.

4.1.2. الطبيعة المضافة للانكسار الجزيئي والاستقطاب.الأساس الذي يعتمد عليه استخدام قابلية الاستقطاب لتحديد التركيب الكيميائي وتوزيع الإلكترونات وطبيعة التفاعلات داخل الجزيئات وتكوين الجزيئات وتشكلها هو فكرة جمع الكميات الجزيئية. وفقًا لمبدأ الجمع، يتم تعيين قيمة معينة للمعلمة المعنية لكل جزء هيكلي - رابطة كيميائية، أو ذرة، أو مجموعة من الذرات، أو حتى أزواج إلكترون فردية. يتم تمثيل القيمة الجزيئية كمجموع على هذه الأجزاء الهيكلية. أي جزيء هو نظام من الذرات أو الروابط التي تتفاعل مع بعضها البعض. تفترض الإضافة الصارمة أن معلمات كل جزء هيكلي تظل دون تغيير أثناء الانتقال من جزيء يحتوي عليه إلى آخر. وتؤدي أي تفاعلات إلى تغيرات في خواص الذرات والروابط أو إلى ظهور مساهمات إضافية في الكميات الجزيئية. وبعبارة أخرى، فإن القيمة المضافة للخاصية المخصصة لكل ذرة لا تعتمد فقط على طبيعتها، ولكن أيضًا على بيئتها في الجزيء. لذلك، لا يمكن لأي خاصية مادية أن تكون مضافة بشكل صارم. في مثل هذه الحالة، يجب تعديل الطريقة التي يتم بها استخدام مبدأ الجمع مع شروط محددة معينة.

حتى الآن، ظهر اتجاهان رئيسيان في تطوير وتطبيق مخططات الاستقطاب الإضافي. من ناحية، فإن اعتماد معلمات قابلية استقطاب الذرات أو الروابط على بيئتها يجبرنا على تحديد المخطط الإضافي، وإدخال، على سبيل المثال، زيادات لذرات أي عنصر في حالات تكافؤ مختلفة أو أنواع مختلفة من الروابط؛ ثم تؤخذ في الاعتبار طبيعة الاستبدال عند الذرة المجاورة، الخ. وفي الحد الأقصى، يؤدي هذا النهج إلى مجموعة من الاستقطابات لكل جزء أو إلى حساب متوسط ​​الاستقطابات وتباين الوحدات الهيكلية الكبيرة، وهو نوع من "الجزيئات الفرعية"، التي تأخذ في الاعتبار تلقائيًا التفاعلات داخلها.

الاتجاه الثاني هو استخدام بعض المخططات المضافة واعتبار جميع الانحرافات عنه كمظاهر للتفاعلات.

يعتبر النهج الأول أكثر قبولا عند دراسة البنية المكانية للجزيئات، عندما يكون تحديد تأثيرات التأثير المتبادل غير مهم.

أما الطريقة الثانية فتستخدم بشكل أساسي في تحليل التركيب الإلكتروني للجزيئات الصلبة.

في عام 1856، أشار بيرثيلوت إلى وجود علاقة بسيطة بين الانكسارات الجزيئية للعناصر المجاورة في سلسلة متماثلة:

R n–1 – R n = const = R CH 2

وفقًا لهذه المعادلة، يمكن اعتبار الانكسار الجزيئي للعضو n من السلسلة المتماثلة بمثابة مجموع الانكسارات الجزيئية للعضو الأول ومجموعات n-1 CH 2:

R n = R 1 + (n–1)∙R CH2 ,

حيث n هو الرقم التسلسلي لعضو السلسلة المتماثلة.

في الكيمياء، يتم استخدام مخططين لحساب الانكسار الجزيئي - بواسطة الذرات والروابط التي تشكل المركب قيد الدراسة.

وفقًا للمخطط الأول، يعتمد الانكسار الجزيئي لبعض مجموعات المركبات فقط على طبيعة وعدد الذرات الموجودة في الجزيء، ويمكن حسابه عن طريق جمع الانكسارات الذرية المميزة لعنصر معين:

R(C n H m O p X g)=n×R C +m×R H +p×R O +g×R X ,

حيث R(C n H m O p X g) هو الانكسار الجزيئي للمركب ذو التركيبة C n H m O p X g ؛ آر سي، آر إتش، إلخ. – الانكسارات الذرية للكربون والهيدروجين والعناصر الأخرى.

وفي الحالة الثانية، يتم حساب الانكسار الجزيئي من الروابط. تم تسهيل استخدام مخطط الحساب هذا من خلال تحديد تأثير طبيعة الروابط على الانكسار الجزيئي، والذي كان ذا أهمية كبيرة، لأنه فتح إمكانية استخدام الانكسار الجزيئي لتحديد بنية المواد العضوية. وقد تبين أن قيمة الانكسار الجزيئي تعكس أيضًا طبيعة روابط العناصر الأخرى. بالإضافة إلى طبيعة الذرات المكونة للرابطة وتعدد الرابطة، تم إثبات تأثير الدورات المجهدة على الانكسار الجزيئي وتم اشتقاق زيادات خاصة لحلقات الكربون ثلاثية الأعضاء ثم رباعية الأعضاء.

في المجموعات الوظيفية المعقدة التي تحتوي على عناصر متعددة التكافؤ (–NO 2 , –NO 3 , –SO 3 , إلخ.) من المستحيل تحديد الانكسارات الذرية بشكل صارم دون افتراضات مشروطة، لذلك بدأ استخدام الانكسارات الجماعية للجذور.

بعد ذلك، وجد أن قيم الانكسار الجزيئي يتم تحديدها بشكل أساسي من خلال عدد وخصائص الإلكترونات الأعلى (التكافؤ) المشاركة في تكوين الروابط الكيميائية، بالإضافة إلى أن طبيعة الروابط الكيميائية تلعب دورًا حاسمًا. في هذا الصدد، اقترح ستيجر (1920)، ثم فاجانز وكلور اعتبار الانكسار الجزيئي بمثابة مجموع انكسارات الرابطة. على سبيل المثال، بالنسبة للميثان 4:

R CH4 = RC + 4R H = 4R CH

R C-H = R H + 1/4×R C

R CH2 = R C + 2×R H = R CC + 2×R C-H

ص ج - ج = 1/2×ص ج

تعتبر طريقة حساب الروابط باستخدام الانكسارات أكثر اتساقًا وبساطة ودقة. في الكيمياء، يتم استخدام كل من انكسارات الروابط والانكسارات الذرية.

• يبدأ
• أقسام العلوم الطبيعية

الانكسار الجزيئي

الرسوم المتحركة

وصف

يربط الانكسار الجزيئي بين الاستقطاب الجزيئي a للمادة ومعامل انكسارها n. وفي حدود إمكانية تطبيق التعبير (1)، فإنه يصف، مثل n، قدرة المادة على انكسار الضوء. في الوقت نفسه، يختلف الانكسار الجزيئي عن n لأنه لا يعتمد عمليا على كثافة المادة ودرجة حرارتها وحالة تجميعها. الصيغة الأساسية للانكسار الجزيئي هي:

, (1)

حيث M هو الوزن الجزيئي للمادة؛

r هي كثافة المادة؛

N A - ثابت أفوجادرو.

الصيغة (1) تعادل صيغة لورنتز-لورنتز (مع نفس القيود على قابلية التطبيق)، ولكنها في كثير من الحالات أكثر ملاءمة للتطبيقات العملية. في كثير من الأحيان، يمكن تمثيل الانكسار الجزيئي على أنه مجموع "انكسارات" الذرات أو مجموعات الذرات التي تشكل جزيء مادة معقدة، أو روابطها في مثل هذا الجزيء. على سبيل المثال، الانكسار الجزيئي للهيدروكربون المشبع C k H 2k+2 يساوي kR c +(2k+2)R h.

خصائص التوقيت

وقت البدء (سجل من -9 إلى -6)؛

مدى الحياة (سجل tc من -6 إلى 9)؛

وقت التدهور (سجل td من -9 إلى -6)؛

وقت التطوير الأمثل (سجل tk من -6 إلى 6).

رسم بياني:

التطبيقات الفنية للتأثير

التنفيذ الفني للتأثير

يظهر الرسم التخطيطي للتنفيذ الفني في الشكل 1. يمر الإشعاع الصادر عن ليزر الهليوم-نيون عبر وعاء منشوري مملوء بالبروبان عند الضغط الجوي. بعد ذلك، يزداد ضغط البروبان حتى يسيل. ومع زيادة الضغط، تزداد زاوية انحراف الحزمة المرسلة بشكل رتيب.

مراقبة الانكسار الجزيئي

أرز. 1

تطبيق تأثير

يسمح لك الانكسار الجزيئي بدراسة هياكل المركبات بنجاح، وتحديد عزم ثنائي القطب للجزيئات، ودراسة الروابط الهيدروجينية، وتحديد تكوين المخاليط وحل المشكلات الفيزيائية والكيميائية الأخرى.