Energitik tizimlari holatlarini optimallashda chegaraviy shartlarni etiborga olish

ENERGITIK TIZIMLARI HOLATLARINI OPTIMALLASHDA CHEGARAVIY SHARTLARNI ETIBORGA OLISH

Reja:

1. 
   Qutblangan va qutblanmagan molekulalar
   

1. 
   Chiziqli va nochiziqli molekulalar
   

2. 
   Dipol va uning o‘lchov birligi
   

Energetik holatlarning xarakteristikasi haqida gapirganda bu holatdagi molekulalarning fizikaviy va ximiyaviy xossalari tо‘g‘risida tо‘xtalmaslik mumkin emas. Bizga ma’lumki zarrachalar (+) va (-) zaryadlardan tashkil topgan. Tabiatdagi bir qism molekulalar uchun musbat zaryadlarning og‘irlik markazlari manfiy zaryadlarning og‘irlik markazlari bilan mos tushadi. Bunday molekulalarga qutbsiz yoki nopolyar molekula deyiladi. Misol uchun va hokozo.

Boshqa guruhdagi molekulalar uchun manfiy zaryadlarning og‘irlik markazi musbat zaryadlarning og‘irlik markazlari bilan mos tushmaydi. Bunday molekulalarga qutblangan yoki polyar molekulalar deyiladi. Misol uchun NN₃, N₂O

Qutblangan molekulalar dipol momentiga ega bо‘ladi. Dipol deb bir-biridan masofada joylashgan, teng bо‘lgan (+) va (-) zaryadlar sistemasiga aytiladi.
(1)
о‘lchov birligi Debay




Ikki atomli molekulalarning dipol momenti

Molekulalar (D)
CO	0,11
HF	1,91
HCI	1,04
HBr	0,79
HJ	0,38
NaJ	4,9
KCI	6,8
KJ	6,8

Dipol momenti vektor kattalik bо‘lib u musbat zaryaddan manfiy zaryad tomonga yо‘naltirilgan bо‘ladi. Dipol momenti qutblanish darajasini xarakterlovchi kattalik

 - qutblanuvchanlik koeffisiyenti:
Qutblanuvchanlik bevosita molekula xossasini xarakterlaydi va elektron buluti razmeri bilan bog‘liq. Eksperimentda dipol momentini aniqlash mumkin. Molekulyar qutblanishning R temperaturaga T bog‘liqligidan quyidagi tenglama yordamida
(2)
- Avagadro soni
- dielektrik singdiruvchanlik, - zichlik, M- massa, N_A- avagadro soni, R- ning 1/T dan bog‘liqlik grafigini ikki xil molekula uchun chizish mumkin, ya’ni dipol momentiga ega bо‘lgan va dipol momentiga ega bо‘lmagan dipolsiz molekula uchun molekulyar qutblanish R, T dan bog‘liq emas abssissa о‘qiga parallel tо‘g‘ri chiziq beradi.

Dipol momentiga ega bо‘lgan molekula uchun tо‘g‘ri chiziq burchak hosil qiladi abssissa о‘qiga nisbatan. Bu burchakning tangensi 2-formulaga asosan:

Har xil temperaturada R ni aniqlab burchakni topish yо‘li bilan dipol momentini topishimiz mumkin. Tо‘g‘ri chiziqni davom ettirib ordinata о‘qi bilan kesishguncha (T—>∞ tо‘g‘ri keladi) -qutblanuvchanlikni aniqlaymiz. Ordinata о‘qidagi kesma ga tо‘g‘ri keladi. Molekulalarning summaviy dipol momenti ularning alohida bog‘lanishlar dipol momentlarining vektorini yig‘indisiga teng. Summaviy dipol momentini topish uchun vektorlarni qо‘shish mumkin. Faraz qilamizki, ₁ va ₂, dipollar berilgan bо‘lsin  burchak ostida yо‘nalgan bо‘lsa




Agar ₁ =₂, teng bо‘lsa
da da bо‘ladi.
Shunday qilib dipol momentini qiymati bevosita malekulalarni strukturasi hamda simmetriyasi bilan bog‘liqliqdir. Dipol momenti molekulada bо‘ladigan har qanday о‘zgarishga nihoyatda sezgirdir. Molekulalar har xil stasionar holatda turganda ularning fizikaviy-ximiyaviy xususiyatlari ham har xil bо‘ladi. Masalan molekulalar uyg‘ongan holatga о‘tganda uning kutublanuvchanlik () koeffisiyenti, reaksiyaga kirish qobilyati va dipol momenti qiymati ham о‘zgarib turadi. Faraz qilamizki n-ta stasionar holatga ega bо‘lgan biror molekula berilgan bо‘lsin, shu molekulalarning dipol momenti matrissasini quyidagi kо‘rinishda yozishimiz mumkin:

Bu matrissaning bosh elimentlari molekulaning stasionar holatlarida bо‘lgan paytdagi dipol momenlarining qiymatini xarakterlaydi. Qolgan elemetlari _ij esa stasionar holatlar oralig‘idagi о‘tishlar dipol momentini qiymatini bildiradi. Masalan: Paranitro anilin molekulasining asosiy holatdagi dipol moment 6 Debay bо‘lsa, 1-uyg‘ongan stasionar holatdagi qiymati 15 Debayga teng. ₁₁=6D



Uzluksiz tebranma harakatda bо‘lgan molekula dipol momentining qiymati 2 qismdan iborat bо‘ladi.

1. 
   О‘zgarmas qism (vaqtga bog‘liq bо‘lmagan)
   

1. 
   О‘zgaruvchan vaqtga bog‘liq
   

Dipol momentining vaqt buyicha о‘zgarib turishi molekulaning spektroskopik xususiyatlariga bevosita ta’sir qiladi. Undan tashqari infraqizil yutilish spektrlarining intensivligi dipol momentidan umumlashgan koordinata bо‘yicha olingan hosilasiga bog‘liq
I
Xulosa qilib aytganda dipol momentining qiymati molekulalarning tuzilishiga, strukturasiga va simmetriyasiga bog‘liq bо‘lishi bilan birgalikda uning spektroskopik xususiyatlarini ham belgilab beradi.