Определение электрического дипольного момента μ молекулы ацетонитрила

Страницы работы

Содержание работы

Отчет по работе № 74

“Полярные молекулы”

студента 13 группы III курса

Василькова Сергея Дмитриевича

Цель работы: определение электрического дипольного момента μ молекулы ацетонитрила.

Приборы и экспериментальная установка: генератор (с вынесенным конденсатором + штатив со стаканчиком), частотомер, нагревательный элемент.

1.  Определение дипольного момента по молекулярной поляризации и рефракции.

Определим относительную емкость для чистого бензола (V=20мл):

           

ν0=3749±2 МГц,        ν1=3536±2 МГц,        ε=n2=2,2533;  C0/C=0,099±0,005

добавляя по 0,4 мл ацетонитрила, вычислим диэлектрические проницаемости растворов:

Vспирт  (мл)

ν (МГц)

ε12

0,40

±0,05

3468

±2

2,703

±0,030

0,80

±0,05

3434

±2

2,938

±0,034

1,20

±0,05

3385

±2

3,289

±0,038

1,60

±0,05

3299

±2

3,944

±0,042

2,00

±0,05

3249

±2

4,348

±0,046

Используя нижеследующие формулы, рассчитаем молярные доли C6H6 и CH3CN, средние молярные весы и плотности растворов:

;f1=1-f2;       ; ,

где М1=78,12 г/моль, М2=41,05 г/моль, ρ1=0,879 г/см3, ρ2=0,786 г/см3.

Vспирт  (мл)

f1

f2

M12 (г/моль)

ρ12 (г/см3)

0,4

±0,05

0,033

±0,004

0,967

±0,004

76,9

±0,5

0,88

±0,03

0,8

±0,05

0,064

±0,004

0,936

±0,004

75,8

±0,5

0,88

±0,03

1,2

±0,05

0,093

±0,005

0,907

±0,005

74,7

±0,5

0,87

±0,03

1,6

±0,05

0,120

±0,005

0,880

±0,005

73,7

±0,6

0,87

±0,03

2,0

±0,05

0,145

±0,005

0,855

±0,005

72,7

±0,6

0,87

±0,03

По этим значениям вычисляем поляризацию раствора P12 и, зная поляризацию бензола P1=26,17 см3/моль, считаем P2 и P2’’:

,  P2’’=P2-P2’,  (см3/моль)

Vспирт  (мл)

P12 (см3/моль)

P2 (см3/моль)

P2’’ (см3/моль)

0,4

±0,05

32

±1

191

±34

180

±34

0,8

±0,05

34

±1

181

±29

170

±29

1,2

±0,05

37

±2

168

±21

157

±21

1,6

±0,05

42

±2

158

±17

147

±17

2,0

±0,05

44

±2

149

±15

138

±14


Экстраполируя зависимость P2’’ от V2 до значения объема V2=0, получаем

P’’=(190,88±42,0) см3/моль.

По формуле:

рассчитываем дипольный момент молекулы ацетонитрила (T=21°С):

μ=(21,9±2,3) D.

2.  Определение дипольного момента из температурной зависимости поляризации.

Нагреем раствор до кипения, при этом получим зависимость частоты от показания гальванометра, откуда можно получить зависимость ε (1/T) (учитывая, что Tкипения=80,1°С)

Откл гальван

ν (МГц)

3

3233

5

3240

10

3248

15

3250

20

3254

25

3259

30

3263

35

3268

40

3272

50

3277

60

3275

65

3274

70

3272

75

3270

80

3268

85

3267

90

3265

95

3264

100

3264


Взяв две крайние точки на графике, рассчитываем для каждой P2, после чего используем следующую формулу для расчета μ:

P21=149,5 см3/моль    P22=139,3 см3/моль   

μ=12,4 D.

Этот результат несколько отличается от полученного в первой части опыта, что может быть объяснено неточностью измерения многих величин (объемов, частот, температур), накоплением вследствие этого ошибки в достаточно громоздких расчетах, может сказаться также и различие в самих методах измерений.

Похожие материалы

Информация о работе

Предмет:
Физика
Тип:
Отчеты по лабораторным работам
Размер файла:
124 Kb
Скачали:
0