Туйлшрах чадварыг судлах бараг бүх аргууд нь матертай харилцан үйлчлэх явцад гэрлийн шинж чанарын өөрчлөлтөд суурилдаг. Хязгаарлах тохиолдол нь тогтмол цахилгаан орон юм.

Молекулд үйлчилж буй дотоод орон нутгийн F орон нь диэлектрик дээр ногдуулсан гадаад E оронтой ижил биш юм. Үүнийг тооцоолохын тулд ихэвчлэн Лоренцын загварыг ашигладаг. Энэ загварын дагуу

F = (e + 2) ∙ E / 3,

Энд e нь диэлектрик тогтмол (нэвчилт).

Нэгж эзэлхүүнд агуулагдах N 1 молекул тус бүрд өдөөгдсөн диполь моментуудын нийлбэр нь бодисын туйлшрал юм.

P = N 1 ∙a∙F = N 1 ∙a∙E∙(e+2)/3,

Үүнд: a туйлшрах чадвар.

Молийн туйлшралыг (см 3/моль) Клаузиус-Моссотти тэгшитгэлээр тодорхойлно.

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

SI системд (F∙m 2 ∙моль -1)

P = N∙a / 3∙e 0 = 2.52∙10 37 ∙a

Хувьсах тохиолдолд цахилгаан орон, түүний дотор гэрлийн долгионы талбарт давтамжаас хамааран электрон ба атомын цөмийн шилжилтийн улмаас туйлшралын янз бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд гарч ирдэг.

Максвеллийн онолын дагуу туйл биш диэлектрикийн хувьд e = n 2 тул зохих орлуулалтаар молекулын хугарлын Лоренц-Лоренцын тэгшитгэлийг олж авна.

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

энд n нь хугарлын илтгэгч; r - нягтрал; N нь Авогадрогийн тоо юм.

Үүнтэй төстэй тэгшитгэл нь тусгай хугарлыг дүрсэлж болно

(n 2 –1) / (n+2)∙1/r = 4/3∙p∙N 1 ∙a.

Молекулын хугарал нь тодорхой урттай гэрлийн долгионы цахилгаан талбайд нэг моль бодисын туйлшрал юм. Энэ бол молекулын хугарлын физик утга юм.

Хязгааргүй долгионы уртад экстраполяци хийх үед электрон туйлшрал P e-г авна.

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

Молекулын хугарлын тооцоолол нь дундаж туйлшралын a, см 3-ийг олох цорын ганц практик арга юм. Тогтмолуудын тоон утгыг орлуулах нь өгдөг

a = 0.3964∙10 24 ∙R ¥ .

Молекулын хугарлыг туршилтаар тодорхойлох нь хугарлын илтгэгч ба нягтыг хэмжихэд оршино.

Хамгийн чухал өмчмолекулын хугарал нь түүний нэмэлт чанар юм. Харгалзах атом ба бондын өсөлтөөс хугарлын утгыг априори тооцоолох боломж нь зарим тохиолдолд химийн нэгдлүүдийг үнэн зөв тодорхойлох, түүнчлэн тэдгээрийн хазайлт дээр үндэслэн үүссэн дотоод ба молекул хоорондын харилцан үйлчлэлийг судлах боломжийг олгодог. тооцооноос авсан туршилт.

Хольцын хугарал нь нэмэлт юм - бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн массын фракцаар тодорхой хугарал w, молекул - моль фракц x бөгөөд энэ нь уусмалын өгөгдлөөс бодисын хугарлыг тооцоолох боломжийг олгодог. Хэрэв бид уусгагчийн параметрүүдийг индекс 1, ууссан бодисыг 2, уусмалыг 1.2-оор тэмдэглэвэл бид дараахь зүйлийг авна.

R 2 =1/f 2 ×[(n 1.2 2 – 1)/(n 1.2 2 + 2) × (M 2 f 2 + M 1 (1 – f 2))/r 1.2 – R 1 × (1 –) f 2)] .

1 литр (C) тутамд концентрацийг мольоор илэрхийлэхэд бид байна

R 2 =(n 1 2 –1)/(n 1 2 +2)(M 2 /r 1 –1000/C(r 1.2 –r 1)/r 1)+1000/C((n 1, 2 2) –1)/(n 1,2 2 +2)–(n 1 2 –1)(n 1 2 +2)).

Хамгийн сайн үр дүнг хязгааргүй шингэрүүлэлтийн уусмалын хугарлын болон хугарлын индекс, нягтын график эсвэл аналитик экстраполяци хийх замаар олж авдаг. Сүүлчийн концентрацийн хамаарлыг тэгшитгэлээр илэрхийлсэн бол

r 1,2 = r 1 ×(1 + b×w 1),

n 1,2 = n 1 × (1 + g×w 2),

дараа нь тусгай хугарал

¥ R 2 = R 1 (1-b) + 3n 1 2 г/р 1 (n 1 2 + 2) 2.

Уусмал дахь хэмжилтийг хийхдээ туршилтын тодорхой нөхцлийг хангах шаардлагатай, тухайлбал анализаторын хамгийн их концентрацийг ашиглах шаардлагатай.

4.1.1.Атом ба молекулын туйлшралын утгыг рефрактометрийн өгөгдлөөр тооцох.Онсагерын загварт үндэслэн Боетчер молекулын хугарлын тэгшитгэлийг хэлбэрээр олж авсан.

R=4/3pNa9n 2 /((n 2 +2)[(2n 2 +1)–a/r 3 (2n 2 –2)]),

Энд r нь молекулын радиус юм.

Энэ тэгшитгэл нь туйлшрал ба молекулын хэмжээг нэгэн зэрэг тодорхойлох боломжийг олгодог.

Электрон туйлшрал буюу молекулын хугарлын тодорхой хэсэг болох атомын туйлшралын ойролцоо тооцоолол өргөн тархсан: P a = kP e, k коэффициент нь 0.1 эсвэл 0.05 байна.

4.1.2. Молекулын хугарал ба туйлшралын нэмэлт шинж чанар.Туйлшрах чадварыг ашиглах үндэслэл химийн бүтэц, электронуудын тархалт ба молекул доторх харилцан үйлчлэлийн шинж чанар, молекулуудын тохиргоо ба конформаци нь молекулын хэмжигдэхүүнүүдийн нэмэлт байдлын санаа болжээ. Нэмэлт байдлын зарчмын дагуу бүтцийн фрагмент бүр - химийн холбоо, атом, атомын бүлэг, тэр ч байтугай бие даасан электрон хосууд - тухайн параметрийн тодорхой утгыг оноодог. Молекулын утгыг эдгээр бүтцийн хэсгүүдийн нийлбэрээр илэрхийлнэ. Аливаа молекул нь бие биетэйгээ харилцан үйлчилдэг атомын систем юм. Хатуу нэмэлт чанар нь бүтцийн фрагмент бүрийн параметрүүд нь түүнийг агуулсан нэг молекулаас нөгөөд шилжих явцад өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна гэж үздэг. Аливаа харилцан үйлчлэл нь атом ба бондын шинж чанарыг өөрчлөх эсвэл молекулын хэмжигдэхүүнд нэмэлт хувь нэмэр оруулахад хүргэдэг. Өөрөөр хэлбэл, атом бүрт өгөгдсөн шинж чанарын нэмэлт үнэ цэнэ нь түүний шинж чанараас гадна молекул дахь орчноос хамаарна. Тиймээс аль нь ч биш физик өмчхатуу нэмэлт байж болохгүй. Ийм нөхцөлд нэмэлтийн зарчмыг ашиглах арга замыг тодорхой заасан нөхцөлд тохируулах ёстой.

Өнөөдрийг хүртэл нэмэлт туйлшралын схемийг боловсруулах, хэрэглэхэд хоёр үндсэн чиг хандлага бий болсон. Нэг талаас, атомууд эсвэл бондын туйлшралын параметрүүдийн хүрээлэн буй орчноос хамаарал нь биднийг нэмэлт схемийг зааж өгөхөд хүргэдэг, жишээлбэл, янз бүрийн валентийн төлөвт байгаа аливаа элементийн атомын өсөлт эсвэл өөр төрлийн холбоог оруулах; дараа нь хөрш атом дахь орлуулалтын шинж чанарыг харгалзан үзэх гэх мэт. Хязгаарын хувьд энэ арга нь фрагмент бүрийн туйлшралын багц эсвэл том хэмжээний дундаж туйлшрал ба анизотропийг тооцоолоход хүргэдэг. бүтцийн нэгжүүд, тэдгээрийн доторх харилцан үйлчлэлийг автоматаар тооцдог нэг төрлийн “дэд молекул”.

Хоёрдахь хандлага нь зарим нэмэлт схемийг ашиглах, үүнээс бүх хазайлтыг харилцан үйлчлэлийн илрэл гэж үзэх явдал юм.

Судалгааны явцад эхний аргыг илүү хүлээн зөвшөөрөх боломжтой гэж үздэг орон зайн бүтэцмолекулууд, харилцан нөлөөллийн үр нөлөөг тодорхойлоход тийм ч чухал биш юм.

Хоёрдахь аргыг шинжилгээнд голчлон ашигладаг цахим бүтэцхатуу молекулууд.

1856 онд Бертелот гомолог цувралын хөрш зэргэлдээх гишүүдийн молекулын хугарлын хооронд энгийн хамаарал байгааг онцлон тэмдэглэв.

R n–1 – R n = const = R CH 2

Энэ тэгшитгэлийн дагуу гомолог цувралын n-р гишүүний молекулын хугарлыг эхний гишүүн ба n-1 CH 2 бүлгийн молекулын хугарлын нийлбэр гэж үзэж болно.

R n = R 1 + (n–1)∙R CH2 ,

хаана n - серийн дугааргомологийн цувралын гишүүн.

Химийн шинжлэх ухаанд молекулын хугарлыг тооцоолоход хоёр схемийг ашигладаг - судалж буй нэгдлийг бүрдүүлдэг атомууд ба бондоор.

Эхний схемийн дагуу зарим бүлгийн нэгдлүүдийн молекулын хугарал нь зөвхөн молекул дахь атомын шинж чанар, тооноос хамаардаг бөгөөд тухайн элементийн атомын хугарлын нийлбэрээр тооцоолж болно.

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

Энд R(C n H m O p X g) нь C n H m O p X g найрлагатай нэгдлийн молекулын хугарал; R C, R H гэх мэт. – нүүрстөрөгч, устөрөгч болон бусад элементүүдийн атомын хугарал.

Хоёр дахь тохиолдолд молекулын хугарлыг бондоор тооцоолно. Энэхүү тооцооны схемийг ашиглах нь молекулын хугаралд бондын шинж чанарын нөлөөллийг тогтоох замаар хөнгөвчилсөн. их ач холбогдол, учир нь бүтцийг тодорхойлохын тулд молекулын хугарлыг ашиглах боломжийг нээж өгсөн органик бодис. Молекулын хугарлын утга нь бусад элементүүдийн холболтын шинж чанарыг илэрхийлдэг болохыг харуулсан. Бондыг бүрдүүлэгч атомын шинж чанар, холболтын олон талт байдлаас гадна молекулын хугаралд хүчдэлийн мөчлөгийн нөлөөг баталж, гурван гишүүн, дараа нь дөрвөн гишүүнтэй нүүрстөрөгчийн цагирагт тусгай өсөлтийг гаргаж авсан.

Олон валент элементүүдтэй (–NO 2, –NO 3, –SO 3 гэх мэт) цогц функциональ бүлгүүдэд атомын хугарлыг нөхцөлт таамаглалгүйгээр хатуу тодорхойлох боломжгүй тул радикалуудын бүлгийн хугарлыг ашиглаж эхэлсэн.

Дараа нь молекулын хугарлын утгыг голчлон химийн холбоо үүсэхэд оролцдог өндөр (валент) электронуудын тоо, шинж чанараар тодорхойлдог болох нь тогтоогдсон бөгөөд үүнээс гадна химийн бондын шинж чанар нь шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэг. Үүнтэй холбогдуулан Стайгер (1920), дараа нь Фажанс, Клорр нар молекулын хугарлыг бондын хугарлын нийлбэр гэж үзэхийг санал болгов. Жишээлбэл, CH 4-ийн хувьд:

R CH4 = R C + 4R H = 4R C-H

R C-H = R H + 1/4×R C

R CH2 = R C + 2 × R H = R C-C + 2 × R C-H

R C - C = 1/2 × R C

Хугарлын тусламжтайгаар бондыг тооцоолох арга нь илүү тууштай, энгийн бөгөөд үнэн зөв байдаг. Химийн хувьд бондын хугарал ба атомын хугарлыг хоёуланг нь ашигладаг.

Гэрлийн долгион нь өндөр хэлбэлзлийн давтамжтай байдаг; тэдгээрийн цахилгаан соронзон орны хувьд туйлын молекулын байнгын диполь нь нэг хэлбэлзлийн үед өөрийгөө чиглүүлэх цаг байдаггүй, атомын цөмүүд хажуу тийшээ шилжих цаг байдаггүй.

эерэг цэнэгийн концентрацийн төвөөс. Иймд тэгшитгэлд сүүлийн хоёр гишүүний 0-тэй тэнцүү байх ба молекулын туйлшралыг индуктив (цахим) туйлшралаар тодорхойлно.Энэ тохиолдолд молекулын электрон туйлшрал

үүсэх электрон үүлсийн төлөвийн өөрчлөлтийг илэрхийлдэг химийн холбооатомуудын хооронд, хэмжигдэхүүн нь чухал молекулын нэг бөгөөд үүнийг молекулын хугарал гэж нэрлэдэг бөгөөд тодорхойлогддог.

Максвеллийн гэрлийн цахилгаан соронзон онолоос харахад материйн молекулууд шингээх бүсээс маш хол долгионы уртын хувьд тэгш байдал хүчинтэй байдаг бөгөөд энд n нь тодорхой долгионы уртын гэрлийн хугарлын илтгэгч юм. Эндээс тэгшитгэл (III.1) болно:

Тэгшитгэлээс (II 1.2) энэ нь эзэлхүүний хэмжээстэй болох нь тодорхой байна, энэ нь молекулын хугарал нь тухайн бодисын мольд агуулагдах бүх молекулуудын эзэлхүүнийг илэрхийлж, түүнд агуулагдах бүх электронуудын туйлшралыг тодорхойлдог гэсэн үг юм. Молекулын хугарал нь температур ба нэгтгэх байдалбодисууд. Диполь моментоос ялгаатай нь энэ нь скаляр хэмжигдэхүүн юм.

Нэгдлүүдийн молекулын хугарлыг нэмэлт байдлаар, өөрөөр хэлбэл молекулын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хугарлын нийлбэрээр илэрхийлж болно (нэмэлтийн дүрэм). Сүүлийнх нь бонд эсвэл атом (ион) гэж үзэж болно. Бондын хугарал нь туйлшрах электрон үүл байдаг тул жинхэнэ физик утгатай химийн нэгдэлнь бие даасан атомуудад хамаарахгүй, харин холбоонд хамаарна. Гомеополярын нэгдлүүдийн хувьд атомын хугарлыг тооцоололд, ионы хугарлыг ионы нэгдлүүдийг тооцоолоход ашигладаг.

Хугарлын нэмэлтийг молекулын санал болгож буй бүтцийн зөв эсэхийг шалгах энгийн, найдваргүй арга болгон өргөн ашигладаг. Энэ тохиолдолд тэд үүнийг хийдэг: нэмэлтийн дүрмийг ашиглан боломжит бүтэц бүрийн хугарлын онолын утгыг тооцоолж, туршилтаар олдсон өгөгдсөн бодисын хугаралттай харьцуулдаг. Туршилтын утгыг тодорхойлохын тулд тэгшитгэлээс (II 1.2) зөвхөн n ба d утгыг олох хэрэгтэй. Жишээлбэл

мор, туршлага"™5 диэтил сульфидын утга нь 28.54. Онолын утгыг хүлээгдэж буй бүтцийн үндсэн дээр тооцоолсон.

Бондын хугарлын утгыг ашиглан (Хүснэгт 3) бид дараах утгыг олж авна.

Атомын хугарлын тооцоолол нь ижил төстэй үр дүнд хүргэдэг.

Туршилтын болон онолын хувьд олж авсан Y утгуудын давхцал нь таамаглалын үнэн зөвийг харуулж байна. бүтцийн томъёодиэтил сульфид.

Хүснэгт 3

Атомын хугарал ба бондын хугарал

Олон тооны харилцан уялдаатай нэгдлүүдийг судлахдаа тооцоолсон болон туршилтын утгуудын хооронд зөрүү ажиглагдаж байна / \ m нь туршилтын алдааны хязгаараас давж гардаг. Энэхүү зөрүүг шууд холбоогүй атомуудын харилцан үйлчлэлийн үр дүнд үүссэн бондын шинж чанар өөрчлөгдсөнөөр тайлбарлагддаг бөгөөд хугарлын өргөлт (ER-ээр тэмдэглэгдсэн) гэж нэрлэдэг. Өргөмжлөлийн утгыг атомын хугарлын нийлбэрт нэмэлт нэр томъёо болгон оруулна. Ер нь коньюгат бондын тоо нэмэгдэхийн хэрээр өргөмжлөл ихээхэн нэмэгддэг нь n электроны хөдөлгөөн нэмэгдэж байгааг харуулж байна.

Максвеллийн гэрлийн цахилгаан соронзон онолоос үзэхэд долгионы урт нь материйн молекулууд шингээх бүсээс ихээхэн хасагдсан тохиолдолд тэгш байдал үнэн болно.

Энд n∞ нь тодорхой долгионы урттай гэрлийн хугарлын илтгэгч юм.

Үүнийг харгалзан Клаусиус-Мосотти тэгшитгэл (15) дараах хэлбэрийг авна.

[ см3/(г моль)] (19)

Үр дүнгийн илэрхийллээс харахад молийн хугарал гэж нэрлэгддэг RM индекс нь 1 моль бодист агуулагдах молекулуудын эзэлхүүний хэмжээтэй тэнцүү байна.

Лоренц-Лоренцын тэгшитгэл гэж нэрлэгддэг (15) тэгшитгэлийг 1880 онд Х.Лоренц, Л.Лоренц нар бие даан гаргаж авсан.

Практикт хугарлын тусгай индекс r-ийг ихэвчлэн ашигладаг, өөрөөр хэлбэл нэг грамм бодисын хугарлыг ашигладаг. Өвөрмөц болон молийн хугарал нь дараахь хамаарлаар холбогддог: R = r∙M, энд M нь молийн масс юм.

Тэгшитгэл (19)-д N нь нягтралтай пропорциональ тул үүнийг дараах хэлбэрээр илэрхийлж болно.

[см3/г] (20)

Х.Лоренц, Л.Лоренц нар хугарлын тухай ойлголтын физик утгыг - электрон туйлшралын хэмжүүрийг нээж, хугарлын тухай сургаалын онолын бат суурийг тавьсан.

Тодорхой хугарлын утга нь температур, даралт, бодисын нэгтгэх төлөвөөс бараг хамааралгүй байдаг.

IN судалгааны практикМоляр ба хувийн хугарлын RM ба r-ээс гадна хугарлын n индексийн бусад деривативуудыг мөн ашигладаг (Хүснэгт 2).

Туйл бус бодисын хугарлын илтгэгч нь гэрлийн долгионы давтамжаас бараг хамаардаггүй тул тэгшитгэл (19) нь бүх давтамжид хүчинтэй байна. Жишээлбэл, бензолын хувьд n2 = 2.29 (долгионы урт 289.3 нм), харин ε = 2.27. Тиймээс хугарлын ойролцоо тооцоололд харагдахуйц спектрийн хугарлын илтгэгчийг ашиглахад хангалттай бол үнэн зөв тооцоолохын тулд Коши томъёог ашиглан экстраполяци хийх шаардлагатай болно.

nλ = n∞ + a/λ2, (21)

энд nλ нь λ долгионы урт дахь хугарлын илтгэгч;

a нь эмпирик коэффициент юм.

Хүснэгт 2 Рефрактометрийн тогтмолууд

	Нэр	Зориулалт	Хэрэглээний талбар
	Хугарлын индекс		Бодисын цэвэр байдлын шинж чанар. Бодисын хоёртын системийн шинжилгээ
	Тусгай хугарал		Бодисын цэвэр байдлын шинж чанар. Бодисын концентрацийг тодорхойлох
	Молекулын хугарал		Зарим атом ба молекулын тогтмолуудын утгыг тодорхойлох. Органик молекулын бүтцийг тодорхойлох
	Харьцангуй тархалт		Нарийн төвөгтэй хольцын шинжилгээ. Органик молекулын бүтцийг тодорхойлох

Туйлтын бодисын хувьд ε > n2. Усны хувьд жишээлбэл, n2 = 1.78 (λ = 589.3 нм), ε = 78. Түүнчлэн эдгээр тохиолдолд туйлын бодисын хугарлын илтгэгч ихэвчлэн өөрчлөгддөг тул Коши томъёог ашиглан nλ-ийг шууд экстраполяци хийх боломжгүй юм. давтамжтай хэвийн бус . Гэсэн хэдий ч хугарал нь нэмэлт хэмжигдэхүүн бөгөөд бүх бодисын хугарлын индексийг тодорхой долгионы уртаар хэмжсэн тохиолдолд хадгалагддаг тул ихэвчлэн ийм экстраполяци хийх шаардлагагүй байдаг. Натрийн спектрийн шар шугамыг (λD = 589.3) энэ стандарт долгионы уртад сонгосон. Лавлагаа хүснэгтүүд нь энэ долгионы уртад тусгайлан зориулсан өгөгдлийг өгдөг. Тиймээс молекулын хугарлыг (см3/моль) тооцоолохын тулд n∞-ийг nD-ээр солих томъёог ашиглана.

Молийн хугарал

Максвеллийн гэрлийн цахилгаан соронзон онолоос үзэхэд долгионы урт нь материйн молекулууд шингээх бүсээс ихээхэн хасагдсан тохиолдолд тэгш байдал үнэн болно.

хаана n? - тодорхой долгионы уртын гэрлийн хугарлын илтгэгч.

Үүнийг харгалзан Клаусиус-Мосотти тэгшитгэл (15) дараах хэлбэрийг авна.

[см 3 /(г моль)] (19)

Үр дүнгийн илэрхийллээс харахад молийн хугарал гэж нэрлэгддэг RM индекс нь 1 моль бодист агуулагдах молекулуудын эзэлхүүний хэмжээтэй тэнцүү байна.

Лоренц-Лоренцын тэгшитгэл гэж нэрлэгддэг (15) тэгшитгэлийг 1880 онд Х.Лоренц, Л.Лоренц нар бие даан гаргаж авсан.

Практикт хугарлын тусгай индекс r-ийг ихэвчлэн ашигладаг, өөрөөр хэлбэл нэг грамм бодисын хугарлыг ашигладаг. Өвөрмөц болон молийн хугарал нь дараахь хамаарлаар холбогддог: R = r M, энд M нь молийн масс юм.

Тэгшитгэл (19)-д N нь нягтралтай пропорциональ тул үүнийг дараах хэлбэрээр илэрхийлж болно.

[см 3 /г] (20)

Х.Лоренц, Л.Лоренц нар хугарлын тухай ойлголтын физик утгыг - электрон туйлшралын хэмжүүрийг нээж, хугарлын тухай сургаалын онолын бат суурийг тавьсан.

Тодорхой хугарлын утга нь температур, даралт, бодисын нэгтгэх төлөвөөс бараг хамааралгүй байдаг.

Судалгааны практикт молийн болон хувийн хугарлын R M ба r-ээс гадна хугарлын n индексийн бусад деривативуудыг ашигладаг (Хүснэгт 2).

Туйл бус бодисын хугарлын илтгэгч нь гэрлийн долгионы давтамжаас бараг хамаардаггүй тул тэгшитгэл (19) нь бүх давтамжид хүчинтэй байна. Жишээлбэл, бензолын хувьд n 2 = 2.29 (долгионы урт 289.3 нм), харин e = 2.27. Тиймээс хугарлын ойролцоо тооцоололд харагдахуйц спектрийн хугарлын илтгэгчийг ашиглахад хангалттай бол үнэн зөв тооцоолохын тулд Коши томъёог ашиглан экстраполяци хийх шаардлагатай болно.

nл = n? + a/l2, (21) энд nl нь l долгионы урт дахь хугарлын илтгэгч;

a нь эмпирик коэффициент юм.

Хүснэгт 2 Рефрактометрийн тогтмолууд

Туйлтын бодисын хувьд e > n 2. Усны хувьд, жишээлбэл, n 2 = 1.78 (l = 589.3 нм), e = 78. Түүнээс гадна эдгээр тохиолдолд туйлын бодисын хугарлын илтгэгч ихэвчлэн байдаг тул Коши томъёог ашиглан n l-ийг шууд экстраполяци хийх боломжгүй юм. давтамжтайгаар хэвийн бус өөрчлөгддөг. Гэсэн хэдий ч хугарал нь нэмэлт хэмжигдэхүүн бөгөөд бүх бодисын хугарлын индексийг тодорхой долгионы уртаар хэмжсэн тохиолдолд хадгалагддаг тул ихэвчлэн ийм экстраполяци хийх шаардлагагүй байдаг. Натрийн спектрийн шар шугамыг энэ стандарт долгионы уртад (l D = 589.3) сонгосон. Лавлагаа хүснэгтүүд нь энэ долгионы уртад тусгайлан зориулсан өгөгдлийг өгдөг. Иймд молекулын хугарлыг (см 3/моль) тооцоолохдоо n гэсэн томъёог ашиглана уу? n D-ээр сольсон.

5. Бодисыг тодорхойлох рефрактометрийн хэрэглээ, чанарын хяналт.

6. Физик. Поляриметрийн аргын үндэс.

7. Бодисын бүтцээс туйлшрах хавтгайн эргэлтийн өнцгийн хамаарал.

10. Физик. Нефелометр ба булингарометрийн үндэс.

11. Нефелометрийн шинжилгээ хийх төхөөрөмж.

12. Нефелометр ба турбидиметрийн хэрэглээ.

13. Цахилгаан соронзон цацрагийн үндсэн шинж чанарууд. Спектрийн шинжилгээний аргуудын ангилал.

14. Физик. Спектрийн шинжилгээний үндэс.

15. Цахим шилжилтийн төрөл ба шинж чанар.

16. Нэмэлт энергийн тооны хамаарал. Хүснэгт дэх байрлалаас.

17. Анги. Химийн элементүүдийг өдөөх чадварын дагуу . Мөн ионжуулалт.

18. Атом дахь энергийн шилжилтийн схемүүд.

20. Хүснэгт дэх байрлалаас res.Spectrum шугамын долгионы уртын хамаарал.

22. Спектрийн эрчимд нөлөөлөх хүчин зүйлс.Атомын цацрагийн спектрийн шугамууд.

23. Спектрийн шугамын өргөн. Өргөтгөх шалтгаанууд.

24. Молекул дахь энергийн шилжилтийн схемүүд.

26*. Галын атомын цацрагийн спектроскопи дахь бодисын атомчлах, өдөөх нөхцөл, механизм.

27. Нуман ба очийн атомын цацрагийн спектроскоп дахь бодисын атомчлах, өдөөх нөхцөл, механизм.

25. Атомын цацрагийн спектрометрийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн блок диаграмм ба үүрэг. Атомын цацрагийн спектрометрийн үндсэн шинж чанарууд.

28. Индуктив хосолсон плазмтай атомын ялгарлын шинжилгээ хийх гурван хоолойт плазматроны загвар ба ажиллах зарчим.

29. Шинжилсэн дээжийн полихромат цацрагаас элементүүдийн аналитик спектрийн шугамыг тусгаарлах арга. Дисперс хэлбэрийн монохроматорын схем ба ажиллах зарчим.

30. Атомын цацрагийн спектрометрийн детекторын төрөл. Тэдний үйл ажиллагааны зарчим.

33. Атомын цацрагийн спектрийн гэрэл зургийн бичлэгийн давуу болон сул талууд.

31. Атомын ялгарлын чанарын шинжилгээний үндэс. Элементүүдийн спектрийн шугамын долгионы уртыг тодорхойлох.

33. Спектрийн фото бичлэгийн үед элементийн спектрийн шугамын эрчмийг тодорхойлох.

34. Хагас тоон. Атомын ялгарлын шинжилгээнд харьцуулах арга.

35. Атомын ялгарлын шинжилгээнд гомолог хосуудын хагас тоон арга.

36. Атомын ялгарлын шинжилгээнд спектрийн шугамын харагдах байдал, олшруулалтын хагас тоон арга.

32. Ломакин-Шайбегийн тэгшитгэл.

37. Стандартыг ашиглан атомын ялгарлын нарийн тоон шинжилгээ хийх арга.

38-39. AAC-ийн онолын ерөнхий заалтууд.

41. Атом шингээлтийн шинжилгээнд дөл атомчлах: нөхцөл, механизм

29. Монохроматорууд

39. Электродгүй хий ялгаруулах чийдэнгийн загвар ба ажиллах зарчим.

30. Илрүүлэгч

26. Оптик атомын спектроскопийн аргаар дээжийг шинжилгээнд бэлтгэх

45. Рентген спектрийн шинжилгээний физик үндэс.

46. ​​Рентген туяаны спектрийн шугамын өдөөлт ба ялгаралтын схем. Маш чухал шингээлтийн ирмэг.

47. Рентген спектрометрийн дисперс ба илрүүлэх төхөөрөмж.

48. Рентген спектрийн шинжилгээний чанар, тоо хэмжээний үндэс

49. Рентген цацрагийн шинжилгээний хэрэгжилтийн схем, давуу болон сул талууд.

50. Рентген флюресценцийн шинжилгээний хэрэгжилтийн схем, давуу болон сул талууд.

3. Хугарлын индексийн тархалт. Температур ба даралтаас хугарлын үзүүлэлтүүдийн хамаарал. Молийн хугарал.

Ил тод орчинд зориулсан Максвеллийн цахилгаан соронзон онол нь хугарлын илтгэгч n ба диэлектрик тогтмол -ийг =n 2 (1) тэгшитгэлээр холбоно. Молекулын туйлшрал P нь орчны диэлектрик дамжуулалттай холбоотой: P = P def + P op = (-1)/(+ 2) (M /d) = 4/3 N A , (2). ) энд P def нь деформацийн туйлшрал; P эсвэл – чиглэлийн туйлшрал; M нь бодисын молекул жин; d-бодисын нягт; N A - Авагадро дугаар;  нь молекулын туйлшрах чадвар юм. Тэгшитгэлд (2)  ба  el-ийн оронд n 2-ыг орлуулбал (n 2 - 1)/ (n 2 + 2) (M /d) = 4/3 N A  el = R el болно. = R M ( 3) Энэ томьёог Лоренц-Лоренц томьёо гэж нэрлэдэг ба түүн дэх R M-ийн утга нь молийн хугарал юм. Энэ томъёоноос харахад бодисын хугарлын илтгэгчээр тодорхойлогддог RM-ийн утга нь түүний молекулуудын электрон туйлшралын хэмжүүр болдог. Физик-химийн судалгаанд тусгай хугарлыг бас ашигладаг: g = R M / M = (n 2 1)/ (n 2 + 2) (1/d) (4)

Молийн хугарал нь 1 моль бодисын эзэлхүүний хэмжээтэй (см 3 / моль), хувийн хугарал нь 1 грамм (см 3 / г) хэмжээтэй байна. Молекулыг дамжуулагч гадаргуутай g m радиустай бөмбөрцөг гэж ойролцоогоор авч үзвэл  el = g M 3 болохыг харуулж байна. Энэ тохиолдолд R M = 4/3  N A g 3 (5), i.e. молийн хугарал нь 1 моль бодисын молекулуудын дотоод эзэлхүүнтэй тэнцүү байна. Туйл бус бодисын хувьд R M =P, туйлшралын хувьд R M нь чиг баримжаатай туйлшралын хэмжээгээр P-ээс бага байна.

Тэгшитгэл (3)-аас харахад молийн хугарлын утга нь зөвхөн туйлшрах чадвараар тодорхойлогддог бөгөөд тухайн бодисыг нэгтгэх температур, төлөв байдлаас хамаардаггүй, өөрөөр хэлбэл. бодисын тогтмол шинж чанар юм.

Хугарал нь молекулын электрон бүрхүүлийн туйлшралын хэмжүүр юм. Молекулын электрон бүрхүүл нь молекулыг бүрдүүлдэг атомуудын бүрхүүлээс бүрддэг. Тиймээс, хэрэв бид бие даасан атом эсвэл ионуудад хугарлын тодорхой утгыг оноох юм бол молекулын хугарал нь атом ба ионуудын хугарлын нийлбэртэй тэнцүү байх болно. Молекулын хугарлыг түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хугарлаар тооцоолохдоо атомын валентын төлөв байдал, тэдгээрийн зохион байгуулалтын онцлогийг харгалзан үзэх шаардлагатай бөгөөд үүнд тусгай нэр томъёо нэвтрүүлсэн - олон тооны (давхар ба гурвалсан нүүрстөрөгч- нүүрстөрөгч) болон бусад холбоо, түүнчлэн молекул дахь бие даасан атом ба бүлгүүдийн тусгай байрлалын залруулга : Rm= Ra+Ri, (6), энд R A ба Ri нь атомын хугарал ба олон тооны бондын өсөлт юм. лавлах номонд өгөгдсөн.

Тэгшитгэл (6) нь молийн хугарлын нэмэлтийн дүрмийг илэрхийлдэг. Физикийн хувьд илүү үндэслэлтэй арга бол молийн хугарлыг атомын хугарлын нийлбэрээр тооцохгүй, харин бондын (C-H, O-H, N-H гэх мэт) хугарлын нийлбэрээр тооцоолох явдал юм, учир нь энэ нь гэрлээр туйлширдаг валентын электронууд юм. , химийн холбоо үүсгэдэг.

Ионуудаас үүссэн нэгдлүүдийн молийн хугарлыг ионы хугарлын нийлбэрээр тооцдог.

Нэмэлт байдлын дүрмийг (6) молекулын бүтцийг бий болгоход ашиглаж болно: (3) томъёог ашиглан туршилтын өгөгдлөөс олдсон Rm-ийг молекулын хүлээгдэж буй бүтцийн хувьд (6) томъёогоор тооцоолсонтой харьцуулна уу.

Зарим тохиолдолд гэж нэрлэгддэг (6) тэгшитгэлээр тооцоолсонтой харьцуулахад туршилтын утга R M no-ээс их хэмжээгээр хэтэрсэн хугарлын өргөлт. Хугарлын өргөмжлөл нь молекул дахь олон тооны коньюгат холбоо байгааг илтгэнэ. Ийм холбоо бүхий молекул дахь өргөмжлөлийн хугарал нь тэдгээрийн доторх -электронууд нь коньюгацийн системийг бүрдүүлдэг бүх атомуудад хамаарах бөгөөд энэ системийн дагуу чөлөөтэй хөдөлж чаддагтай холбоотой юм. хөдөлгөөн ихтэй тул цахилгаан соронзон орон дахь туйлшрал нэмэгддэг.

Шингэн хольц ба уусмалын хугарлын хувьд нэмэлт чанар үүсдэг - хольцын хугарал нь бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хугарлын нийлбэрийг хольц дахь эзлэх хувь хэмжээгээр нь хуваасантай тэнцүү байна. Молийн хугарлын хувьд хоёртын холимогнэмэлтийн дүрмийн дагуу бид бичиж болно: R=N 1 R 1 +(1 N 1)R 2 , (7)

тусгай хугарлын хувьд r = f 1 r 1 + (lf 1)r 2 (8), энд N 1 ба f 1 нь эхний бүрэлдэхүүн хэсгийн моль ба жингийн хэсэг юм.

Эдгээр томъёог ашиглан хольцын найрлага, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хугарлыг тодорхойлох боломжтой. Бодисын химийн бүтцээс гадна хугарлын илтгэгчийн утгыг туссан гэрлийн долгионы урт, хэмжилтийн температураар тодорхойлно. Дүрмээр бол долгионы урт нэмэгдэх тусам хугарлын илтгэгч буурдаг боловч зарим талст бодисуудын хувьд энэ хамаарлын хэвийн бус байдал ажиглагддаг. Ихэнх тохиолдолд хугарлыг долгионы уртаар тодорхойлдог (шар Na шугам - D-589нм шугам, улаан устөрөгчийн шугам - C-656нм шугам, цэнхэр устөрөгчийн шугам - F-486нм шугам).

Гэрлийн хугарал буюу хугарлын илтгэгчийн долгионы уртаас хамаарах хамаарлыг дисперс гэж нэрлэдэг. Тархалтын хэмжүүр нь янз бүрийн долгионы уртаар хэмжсэн хугарлын индексүүдийн утгын зөрүү байж болно. дундаж хэлбэлзэл. Тархалтын хэмжүүр нь харьцангуй дисперс юм: F , C , D =(n f – n C)/(n D -l)]10 3 (9), энд n f , n C , n D нь шугамын хувьд хэмжсэн хугарлын үзүүлэлтүүд юм. F ба C устөрөгч ба натрийн D шугам. Харьцангуй дисперс  F, C, D нь молекул дахь давхар холбоо байгаа эсэх, байрлалд маш мэдрэмтгий байдаг.

Бодисын хугарлын илтгэгчийн утга нь хэмжилтийн температураас хамаарна. Температур буурах тусам бодис нь оптик нягтралтай болдог, i.e. хугарлын индекс нэмэгддэг. Тиймээс рефрактометрийн хэмжилт хийхдээ рефрактометрийг термостат хийх шаардлагатай. Хийн хувьд хугарлын илтгэгч нь даралтаас хамаарна. Хийн хугарлын илтгэгчийн температур ба даралтаас ерөнхий хамаарлыг дараах томъёогоор илэрхийлнэ: n-1=(n 0 -1)(P/760)[(1+P)/(1+t) ( 10), энд n нь P даралт ба температурын хугарлын илтгэгч юм т° C; n 0 - хэвийн нөхцөлд хугарлын илтгэгч; P - даралт k мм м.у.б. Урлаг;  ба  - хийн шинж чанараас хамаарах коэффициентүүд .