Электрический момент диполя молекулы

Электрический диполь — это физическая система из двух равных по величине и противоположных по знаку зарядов 5 (полюсов диполя), расположенных на расстоянии / друг от друга. Прямая линия, проходящая через по;

¹ Подробнее о взаимосвязи структуры химических связей с геометрией молекул можно познакомиться по учебнику [14, с. 119—128].

люса диполя, называется осью диполя. Диполь характеризуется электрическим дипольным моментом р = 8 • /.

Дипольный момент является вектором, направленным от отрицательного полюса диполя к положительному. При наложении на диполь внешнего электрического поля его ось, совпадающая, но направлению с вектором дипольного момента, ориентируется по направлению поля. При сближении диполя с другим зарядом или диполем возникают силы электростатического взаимодействия. Такие процессы часто протекают при образовании ковалентных полярных и ионных химических связей. Дипольный момент характеризует силу взаимодействия диполя с внешним электрическим нолем, а также силу взаимодействия диполя с другими электрическими зарядами и диполями.

Рис. 23. Схема дипольных моментов молекулы воды, но модели МВС.

Рассмотрим структуру молекулы водяного пара с учетом возникающего при ее образовании распределения зарядов внутри молекулы. Электроотрицательность кислорода по Полингу — 3,5, а водорода —.

2,1. Следовательно, каждая из связей будет полярной, причем заряд 8- будет на кислороде, а 8+ — на водороде, т. е. образуются три центра электрического заряда и в молекуле образуются два электрических диполя. Схема дипольных моментов молекулы воды, но модели МВС представлена на рис. 2.3.

В молекуле воды образуются два дипольных момента связей и р₂, которые при сложении дают общий дипольный момент молекулы р (Н₉0).

Важно подчеркнуть, что дипольные моменты связей складываются векторно и суммарный дипольный момент зависит от геометрии молекулы. Таким образом, из-за того что в данном случае связи на схеме направлены иод прямым углом друг к другу, молекула в целом оказывается полярной. И эксперимент подтверждает это — дипольный момент молекулы воды равен 1,84 Д (1 Д (Дебай) равен 0,33- 10″ ²⁹Кл*м).

Теперь можно уточнить наше описание структуры молекулы воды в парообразном состоянии. Диполи, образовавшиеся в составе молекулы Н₂0, взаимодействуют друг с другом. Отрицательные полюса обоих диполей расположены на атоме кислорода. Электростатическое отталкивание положительных полюсов приводит к увеличению валентного угла. Этот вывод подтверждается экспериментально — измеренный валентный угол в молекуле водяного пара равен не 90°, как в рассмотренном выше простейшем варианте МВС, а 104,5°.