Kurs ishi mavzu: Molekulalarning dipol momentlarini aniqlash Kurs ishi rahbari: Abdurahimov. Z. X andijon – 2023 Mundarija Kirish I bob. Dipol momenti

2.2 Dipol momentini o`zgarishi.
Kimyoda ikkita bog'langan atomlar orasidagi elektronni taqsimlashda dipol momentlar qo'llaniladi. Dipol momentining mavjudligi qutbli va napolyar aloqalar orasidagi farqdir. To'liq dipol momentiga ega bo'lgan molekulalar qutbli molekulalardir. Agar aniq dipol momenti nolga teng yoki juda kichik bo'lsa, bog'lanish va molekula ko'p bo'lmagan bo'ladi. Shunga o'xshash elektronegitativ qiymatga ega bo'lgan atomlar juda kichik dipol momentiga ega kimyoviy aloqalarni hosil qilishadi. Dipol momenti haroratga bog'liq, shuning uchun qiymatlarni keltiradigan jadvallarda harorat ko'rsatilishi kerak. 25°S haroratda siklogeksanning dipol momenti 0 ga teng. Bu xloroform uchun 1,5 va dimetil sulfoksid uchun 4,1. Suv molekulasidan foydalanish (H₂O), dipol momentining kattaligini va yo'nalishini hisoblash mumkin. Vodorod va kislorodning elektronegativlik qiymatlarini taqqoslab, har bir vodorod-kislorodli kimyoviy bog'lanish uchun 1,2e farq bor. Kislorod vodorodga qaraganda yuqori elektromagnitivlikka ega, shuning uchun u atomlar tomonidan ajratilgan elektronlarga ko'proq jalb qiladi. Shuningdek, kislorodda ikkita yolg'iz elektron juftlik mavjud. Shunday qilib, siz bilasizki, dipol momenti kislorod atomlariga yo'naltirilishi kerak. Dipol momenti vodorod va kislorod atomlari orasidagi masofani ularning zaryadidagi farqga ko'paytirish orqali hisoblanadi. Keyin, atomlar orasidagi burchak aniq dipol momentini topish uchun ishlatiladi. Suv molekulasi hosil qilgan burchak 104,5 ° ga teng va O-H aloqasining bog'lanish momenti -1,5D ga teng.
m = 2 (1,5) cos (104,5 ° / 2) = 1,84 D
Dipol (di... va yun. polos — qutb) 1) elektr D. — bir-biridan masofada joylashgan miqdor jihatdan oʻzaro teng va turli ishorali ikki nuqtaviy zaryad +q va —q dan tashkil topgan sistema. Tashqi elektrostatik maydon taʼsiri boʻlmagan holda, molekula tarkibidagi musbat va manfiy zaryadlarning ogʻirlik markazlari bir-biriga nisbatan maʼlum masofaga siljigan boʻlsa, bunday molekulaga elektr D. deb qarash mumkin. Bu esa tashqi elektr maydonga joylashtirilgan dielektriklarda sodir boʻlayotgan fizik jarayonlarni tushunishda katta qulayliklar yaratadi; 2) magnit D. — aylanma tokka va magnit xususiyatiga ega boʻlgan jism. Maʼlumki, har qanday jism atomlardan tashkil topgan. Atomlar tarkibidagi elektronlar yopiq orbita boʻyicha juda katta tezlik bilan harakatlanib, aylanma toklarni vujudga keltiradi. Aylanma tokning musbat yoki shim. qutbi deb konturdan magnit induksiya vektorining chiqish tomoni, unga teskari tomoni esa manfiy yoki jan. qutbi deb ataladi. Agar biror jiyemdagi elektronlarning orbitadagi harakati tufayli vujudga kelgan aylanma toklar oʻzaro maʼlum tartibda joylashib, ularning magnit maydonlari bir-birlarini kuchaytirib yuborsa, bunday jism magnit xususiyatiga ega boʻladi. Shuning uchun istagan magnitni qator katta va kichik boʻlakchalarga ajratib yuborilganda ham, har bir boʻlakcha shim. va jan. qutbga ega boʻlib, magnitlik xususiyatini saklab qoladi.
Zaryadlangan elektrostatik maydonda ko’chirishda zaryadlangan ta’sir etuvchi kuchlar ish bajaradi. Elektrostatik maydon kuchlarining Shunday xususiyati borki,bu kuchlarning zaryadni ko’chirishda bajargan ishi zaryadning qanday yo’l bilan ko’chishiga bog’liq bo’lmay balki zaryad kattaligiga hamda uning boshlang’ich va ohirgi vaziyatlariga bog’liqdir. Shunday ekanini biz keyinroq ko’rsatamiz. Maydonning hususiyati maydonning har qanday nuqtasini mahsus funktsiya yordamida xarakterlashga imkon beradi. Bu funktsiya maydon nuqtasining potentsiali deb ataladi. Zaryadni bir nuktadan ikkinchi nuqtaga ko’chirish ishi shu ikki nuqta potentsiallari qiymatlarining ayirmasi bilan ifodalanadi.

Dastlab elektr kuchlarining nuqtaviy zaryadlar maydonidagi ishini ko’raylik. q zaryad maydonida a nuqtadan unga juda yaqin turgan b nuqtaga kuchayotgan musbat zaryadni olaylik. q zaryad biror 0 nuktada qo’zgalmas xolda joylashgan bo’lsin. zaryadning a va b nuqtalar orasidagi cheksiz kichik ds ko’chishini to’g’ri chiqizli deb olish va bu ko’chishda zaryadga ta’sir etuvchi f kuchning o’zgarishini hisobga olmasdan bu kuchni kattalik va yo’nalish jixatdan o’zgarmas deyish mumkin.

Ish tushunchasining ta’rifiga muvofik, f kuchning ds kuchishida bajargan dA elementar ishi.Dastlab elektr kuchlarining nuqtaviy zaryadlar maydonidagi ishini ko’raylik. q zaryad maydonida a nuqtadan unga juda yaqin turgan b nuqtaga kuchayotgan musbat zaryadni olaylik. q zaryad biror 0 nuktada qo’zgalmas xolda joylashgan bo’lsin. zaryadning a va b nuqtalar orasidagi cheksiz kichik ds ko’chishini to’g’ri chiqizli deb olish va bu ko’chishda zaryadga ta’sir etuvchi f kuchning o’zgarishini hisobga olmasdan bu kuchni kattalik va yo’nalish jixatdan o’zgarmas deyish mumkin.
Endi zaryad q zaryaddan masofada yotgan A nuqtadan masofadagi V nuqtaga ko’chayotgan bo’lsin bunda A va V nuqtalar bir-biriga yakin joylashgan emas. Butun AV chekli ko’chishidagi ishini topish uchun uni cheksiz kichik ds ko’chishlarga ajrataylik. Shunday ko’chishlarning xar birida dA elementar ish (2) formula bilan ifodalanadi. Butun AV yo’ldagi to’la ish barcha shunday elementar ishlarning yig’indisi bilan ya’ni dan gacha olingan integral bilan ifodalanadi.

q ko’paytmani o’zgarmas miqdor sifatida integral ishorasi ostidan chiqarib quyidagini hosil qilamiz.

Dielektriklar atom va molekulalardan tashkil topgan. Atom esa musbat zaryadli yadro va manfiy zaryadli elektronlardan iboratdir. Atomning musbat zaryadi yadroda to’plangan bo’lib, manfiy ishorali elektronlar esa, yadro atrofida harakatda bo’ladi. Ko’p hollarda manfiy zaryadlarning markazi musbat zaryadli yadro markazi bilan ustma-ust tushadi. Dielektriklar atom va molekulalardan tashkil topgan. Atom esa musbat zaryadli yadro va manfiy zaryadli elektronlardan iboratdir. Atomning musbat zaryadi yadroda to’plangan bo’lib, manfiy ishorali elektronlar esa, yadro atrofida harakatda bo’ladi. Ko’p hollarda manfiy zaryadlarning markazi musbat zaryadli yadro markazi bilan ustma-ust tushadi.
Birinchi turdagi dielektriklar (N₂, H₂, O₂, CO₂ va b.) molekulalaridagi elektronlar yadro atrofida simmetrik joylashib tashqi elektrostatik maydon bo’lmaganda, musbat va manfiy zaryadlarning og’irlik markazlari ustma-ust tushgan bo’ladi. Bunday dielektriklar molekulalari qutbsiz molekulalar deyiladi.
Tashqi elektrostatik maydon ta’sirida qutbsiz molekula zaryadlari siljiy boshlaydi.
Musbat zaryadlar maydon yo’nalishda, manfiy zaryadlar maydonga teskari
yo’nalishda siljiydi.
Tashqi elektrostatik maydon bo’lmaganda molekulalarning tartibsiz harakati tufayli dielektrik bo’yicha molekulalarning umumiy dipol momentlari nolga teng bo’ladi.
Agar bunday dielektrik tashqi elektrostatik maydonga qo’yilsa, maydon kuchlari dipollarni maydon yo’nalishiga qarab burishga harakat qiladi va noldan farqli umumiy dipol momenti paydo bo’ladi.
Shunday qilib, tashqi elektrostatik maydon ta’sirida ikkala turdagi dielektrikda ham noldan farqli dipol momentlari hosil bo’ladi. Bu hodisa dielektriklarning qutblanishi deb ataladi.
Demak, qutblanish deb, tashqi elektrostatik maydon ta’sirida dipollarning maydon kuch chiziqlari tomon yo’nalishini o’zgartirish jarayoniga aytiladi.