
【化】 molar polarization
mol
【化】 mole
【化】 polarization
【医】 polarization; polarize
consideration; tolerance; degree; limit; linear measure; surmise; estimate
extent
【计】 degrees; k.w.h.
【化】 dimension; kilowatt hour
【医】 Deg.; degree
【经】 degree
摩尔极化度(Molar Polarization)是物理化学中描述物质在电场作用下极化特性的重要参数,指单位物质的量(1摩尔)的物质在电场中感应出的偶极矩总和。其定义为分子极化率(α)与阿伏伽德罗常数(Nₐ)的乘积,即:
$$
P_m = frac{4}{3}pi N_Aalpha
$$
该公式反映了分子在电场中电子云变形(电子极化)和原子核相对位移(原子极化)的综合响应能力。
介电行为关联
摩尔极化度与物质的介电常数(εᵣ)直接相关,通过Clausius-Mossotti方程建立联系:
$$
P_m = frac{varepsilon_r - 1}{varepsilon_r + 2} cdot frac{M}{rho}
$$
其中M为摩尔质量,ρ为密度。此关系式常用于通过测量介电常数推算分子极化率。
分子结构分析
非极性分子的摩尔极化度仅包含电子极化(Pₑ)和原子极化(Pₐ),而极性分子还需考虑取向极化(Pₒ)。通过测量不同温度下的P_m值,可分离出永久偶极矩(μ)对极化的贡献:
$$
P_m = P_e + P_a + frac{4pi N_Amu}{9kT}
$$
此方法被广泛用于分子偶极矩的实验测定。
该参数在材料介电性能设计、分子光谱分析及溶液理论中具有基础性作用,其理论框架由德拜(Debye)、昂萨格(Onsager)等学者系统建立。
摩尔极化度是描述物质在电场中被极化程度的物理量,具体指单位物质的量(1摩尔)的分子在电场中产生的总极化效应。以下是详细解释:
摩尔极化度((P))由三部分构成:
总摩尔极化度公式为: $$ P = P{text{定向}} + P{text{电子}} + P_{text{原子}} $$
对于极性分子,转向极化度与偶极矩((mu))的关系为: $$ P_{text{定向}} = frac{4pi N_A mu}{9kT} $$ 其中,(N_A)为阿伏伽德罗常数,(k)为玻尔兹曼常数,(T)为热力学温度()。
通过测量低频电场下的总极化度和高频电场下的诱导极化度(电子+原子),两者相减可得转向极化度,进而计算偶极矩()。
主要用于研究分子极性、结构分析(如溶液法测定偶极矩),以及材料介电性质的表征()。
如需更完整的实验公式或应用案例,可参考、8等来源。
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