分子的结构可以近似地看成是由电子云和分子骨架(原子核及内层电子)所构成。由于其空间构型不同,其正、负电荷中心可以是重合的,也可以是不重合的,前者称为非极性分子,后者称为极性分子。
(一) 偶极矩的概念和单位
(二) 偶极矩的分类
(三) 极化的概念
无论是非极性分子还是极性分子,在电场作用下都会产生出一个与电场方向反平行的诱导偶极矩μI,这一效应称为分子的诱导极化。实验表明诱导偶极矩的平均值μI与分子所在位置的有效电场强度F成正比。
I = aIF (2) aI称为分子的诱导极化率或变形极化率,它等于单位场强度(F=1)下诱导极化产生的平均偶极矩,是一个由分子本性决定的常数。
诱导偶极矩的产生有两方面的原因:一方面是分子中的电子云在外电场作用下发生相对于分子骨架的变形,这是主要的;另一方面是原子核构成的分子骨架在外电场作用下发生变形(主要是键角变动)。因此,aI可认为由两部分组成:
aI =aE + aA (3)
aE称为电子极化率,aA称为原子极化率。
(四) 偶极矩和极化的关系
(五) 微观性质和宏观性质的关联
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