
【機】 molecular polarizability
element; member; molecule; numerator
【計】 molecusar
【化】 molecule
【醫】 molecule
【化】 polarization
【醫】 polarization; polarize
consideration; tolerance; degree; limit; linear measure; surmise; estimate
extent
【計】 degrees; k.w.h.
【化】 dimension; kilowatt hour
【醫】 Deg.; degree
【經】 degree
分子極化度(molecular polarizability)是物理化學中的核心概念,指分子在外加電場作用下發生電子雲形變并産生誘導偶極矩的能力,其單位為$text{C·m²·V}^{-1}$(庫倫·平方米每伏特)。該參數定量描述了分子對外部電場的響應強度,數值越高表明分子更易被極化。
從微觀機制看,極化度主要受兩個因素影響:
在光譜分析領域,極化度與拉曼散射強度直接相關(公式:$I propto alpha$),這一關系被廣泛應用于分子結構表征。美國國家标準與技術研究院(NIST)的分子光譜數據庫收錄了超過20萬種化合物的極化度實測數據,為材料設計和藥物開發提供基礎參數支持。
英國皇家化學會(RSC)出版的《物理化學年鑒》指出,納米材料表面增強拉曼效應(SERS)的本質就是通過金屬基底大幅提升分析物的有效極化度。這種原理已被成功應用于單分子檢測,推動分析化學進入亞納米尺度研究階段。
分子極化度是描述分子在外界電場作用下電子雲變形能力的物理量,其核心定義和影響因素可歸納如下:
分子極化度(又稱可極化性)指分子中電子雲在外加電場作用下發生相對變形的程度。這種變形能力直接影響分子間作用力類型,例如極化度越大,分子間通過電子雲變形産生的誘導偶極作用越強。
當極性分子置于電場中時,其固有偶極矩(μ)會定向排列,此時摩爾轉向極化度(P轉向)與偶極矩平方成正比,與溫度成反比: $$ P_{轉向} = frac{4pi N_A mu}{9kT} $$ 其中$N_A$為阿伏伽德羅常數,$k$為玻爾茲曼常數,$T$為熱力學溫度。
通過測量極化度可判斷化學鍵的離子性/共價性強弱,例如AgCl中Cl⁻的高極化度導緻其共價性顯著。此外,極化度還是研究分子間作用力(如範德華力)的重要參數。
注:以上内容綜合了多個來源的定義,如需完整信息可查閱化學教材中“分子極化”相關章節。
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