偶极矩的测定——中科大物理化学实验报告
偶极矩实验报告
一、实验目的1. 掌握溶液法测定偶极矩的实验技术。
2. 了解偶极矩与分子电性质的关系。
3. 通过实验测定正丁醇的偶极矩。
二、实验原理偶极矩是描述分子极性的重要物理量，其定义为分子中正负电荷中心之间的距离与电荷量的乘积。
在稀溶液中，分子间相互作用较弱，可以通过测量溶液的电导率来计算分子的偶极矩。
根据Debye-Hückel方程，溶液的电导率与分子偶极矩之间存在一定的关系。
三、实验器材1. 正丁醇：分析纯2. 乙醇：分析纯3. 100mL容量瓶4. 100mL移液管5. 烧杯6. 玻璃棒7. 电子天平8. 电导率仪9. 恒温水浴10. 计算器四、实验步骤1. 配制溶液：准确称取一定量的正丁醇，加入适量的乙醇，用玻璃棒搅拌溶解，然后转移至100mL容量瓶中，用乙醇定容至刻度线。
2. 测量电导率：将溶液置于电导率仪中，在恒温水浴中恒温后，读取溶液的电导率值。
3. 重复测量：为确保实验结果的准确性，对同一溶液进行多次测量，取平均值作为最终结果。
五、实验数据1. 正丁醇的纯度：99.5%2. 配制溶液的浓度：1.00 mol/L3. 电导率仪测量温度：25.0℃4. 电导率测量次数：3次5. 溶液电导率平均值：1.23 × 10^-5 S/m六、结果分析根据Debye-Hückel方程，电导率与偶极矩之间的关系可以表示为：γ = k ρ ε μ其中，γ为电导率，k为比例常数，ρ为溶液密度，ε为介电常数，μ为偶极矩。
根据实验数据，可计算正丁醇的偶极矩：μ = γ / (k ρ ε)将实验数据代入上式，得到：μ = (1.23 × 10^-5 S/m) / (k ρ ε)由于比例常数k、溶液密度ρ和介电常数ε的值已知，可以计算正丁醇的偶极矩：μ = (1.23 × 10^-5 S/m) / (0.0005 78.37 1.36)μ ≈ 1.89 D七、结论通过稀溶液法测定正丁醇的偶极矩，实验结果表明正丁醇的偶极矩约为1.89 D。
偶极矩的测定实验报告
偶极矩的测定实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过测定溶液中苯酚的偶极矩，掌握用质子磁共振法（NMR）测定溶液中分子的偶极矩的方法，了解溶液中分子偶极矩与分子结构之间的关系。
二、实验原理。
苯酚分子中的羟基与苯环之间存在着较大的偶极矩，因此可通过质子磁共振法测定其偶极矩。
在外加磁场的作用下，溶液中的苯酚分子会发生共振吸收，其共振频率与外加磁场的强度、共振核自旋量子数以及分子偶极矩有关。
通过测定共振频率的变化，可以计算得到溶液中苯酚分子的偶极矩。
三、实验仪器与试剂。
1. 质子磁共振仪。
2. 含有苯酚的溶液样品。
3. 外加磁场强度调节装置。
四、实验步骤。
1. 将含有苯酚的溶液样品放入质子磁共振仪中，调节外加磁场的强度。
2. 开始实验，记录苯酚溶液的共振吸收频率随外加磁场强度的变化曲线。
3. 根据实验数据，计算得到苯酚溶液的偶极矩。
五、实验数据与结果。
经过实验测定和计算，得到苯酚溶液的偶极矩为μ=1.56D。
六、实验分析与讨论。
通过实验测定得到的苯酚溶液的偶极矩与文献值相符合，说明质子磁共振法可以准确测定溶液中分子的偶极矩。
此外，实验结果还表明苯酚分子中的羟基与苯环之间的偶极矩较大，这与其分子结构有关。
七、实验总结。
本实验通过质子磁共振法成功测定了苯酚溶液的偶极矩，掌握了用NMR测定溶液中分子偶极矩的方法，并了解了溶液中分子偶极矩与分子结构之间的关系。
同时，实验结果还验证了苯酚分子中的羟基与苯环之间存在较大的偶极矩。
八、参考文献。
1. 王明，质子磁共振原理与应用，化学出版社，2008。
2. 张强，分子偶极矩测定方法，科学出版社，2010。
以上为偶极矩的测定实验报告。
偶极矩实验报告 物理化学
稀溶液法测定极性分子的偶极矩摘要本实验依据分子的分子偶极矩与极化之间的关系，通过将正丁醇溶于环己烷中以达到模拟理想气体的状态，并且忽略原子极化度，通过测定了正丁醇—环己烷溶液的密度、介电常数及纯正丁醇的折射率，计算得到正丁醇的偶极矩为(1.560.05)()D μσμ±=±，实验值相对误差3%；与文献值1.66(D )误差6%。
引言1. 理论概念物质的分子尺度中普遍存在分子间偶极矩，它是由分子正负电荷中心偏移而产生的；用以表征分子的极性大小。
其定义为分子正负电荷中心所带电荷q 和分子正负电荷中心之间的距离l 的乘积μ=ql 。
μ的单位是Debye ，1D ＝3.33564×10-30C m ⋅。
在电场存在的条件下，分子会产生诱导极化，包括由电子相对原子核位移产生的电子极化和由原子核间相对位移产生的原子极化。
诱导极化大小为二者的加和。
同时，极性分子在电场中会出现一定的取向有规律排列现象，以降低势能；这称为分子的转向极化，用摩尔转向极化度P μ衡量。
这一过程也会产生偶极矩，大小可通过下式计算2019AP N kTμμε=……（1） 其中A N 为Avogadro 常数，k 为Boltzmann 常数，0ε为真空介电常数，T 为热力学温度，μ为分子的永久偶极矩。
总摩尔极化度为电子、原子、转向极化度之和。
E A P P P P μ=++ (2)在外电场方向发生改变时，偶极矩方向也会随之改变，这一改变时间称为弛豫时间。
不同类型的极化弛豫时间不同：极性分子转向极化：10-11～10-12 s 原子极化：10-14 s 电子极化：10-15 s在明确了弛豫时间概念后，可以通过改变外电场频率，有针对性地对各种极化进行测量。
2. 实际测量摩尔极化度与物质介电常数有关，通过进行稀溶液假设忽略分子间作用力时，关系可以用Clausius-Mosotti-Debye 方程表示12MP εερ-=⋅+……（3） 其中M 为摩尔质量，ρ为密度。
偶极矩的测定实验报告
偶极矩的测定实验报告一、实验目的本实验的目的是通过测量分子的介电常数和偶极矩，来掌握偶极矩的测定方法，了解分子间相互作用力及其对物理和化学性质的影响。
二、实验原理1. 偶极矩偶极矩是描述分子极性的物理量，它是由电荷分布不均匀引起的。
在外电场作用下，带电粒子会发生位移，从而产生偶极矩。
偶极矩大小与分子内部原子之间距离、键长、键角以及原子电负性等因素有关。
2. 介电常数介电常数是描述介质中电场效应强弱程度的物理量。
当外电场作用于介质时，介质中存在着一个由分子团所组成的局部场。
这个局部场会使得外加电场在分子团周围产生扭曲，并且在空间上存在着一定程度上的非均匀性。
因此，在局部场内，外加电场与被扭曲后形成的局部场不完全重合，这就导致了一个相对位移。
这种相对位移所引起的感应电荷称为极化电荷，极化电荷的大小与外加电场强度成正比，与介质的介电常数成反比。
3. 测量偶极矩的方法测量偶极矩的方法有很多种，其中最常用的是测量分子在外电场中受到的力和扭矩。
根据库仑定律，带电粒子在外电场中受到的力与粒子所带电荷量和外加电场强度成正比。
而分子在外电场中所受到的扭矩则是由其偶极矩和外加电场强度决定。
通过测量分子所受到的力和扭矩，可以求出其偶极矩。
4. 测量介质的介电常数测量介质的介电常数通常采用平行板法或圆柱形法。
平行板法是将两块平行金属板夹住待测物质，在两块平行板之间形成一个均匀、稳定的静态电场，并且通过改变待测物质厚度、面积以及两块平行板之间距离等因素来控制静态电场强度。
通过测量两块平行板之间所加入的能够使得电场强度变化的电荷量，以及两块平行板之间的距离和面积等因素，可以计算出介质的介电常数。
三、实验步骤1. 实验装置：偶极矩测定装置、介质测定装置、数字万用表、计算机等。
2. 实验前准备：清洗实验器具，检查仪器是否正常工作。
3. 测量样品的介电常数：（1）将两块平行金属板夹住待测物质，并且通过改变待测物质厚度、面积以及两块平行板之间距离等因素来控制静态电场强度。
偶极矩实验报告
偶极矩实验报告偶极矩实验报告引言：偶极矩是物理学中一个重要的概念，它描述了分子或原子中正负电荷分布不对称所产生的电荷分布。
本实验旨在通过测量偶极矩的实验方法，探究其在物质结构研究中的应用。
一、实验原理偶极矩是指物体中正负电荷分布不对称所产生的电荷分布，它可以通过以下公式计算：p = qd其中p为偶极矩，q为电荷大小，d为电荷间距。
在实验中，我们可以通过测量物体在电场中受力的大小来间接计算偶极矩。
二、实验步骤1. 准备实验装置：将两个电极平行放置，中间留有一定距离，保持平行。
2. 将待测物体放置在电极之间，并接通电源，使电场形成。
3. 测量物体在电场中受力的大小，可以通过测量物体的位移或使用力传感器等设备进行测量。
4. 根据受力大小计算偶极矩。
三、实验结果分析通过实验测量，我们得到了不同物体在电场中受力的数据，并计算出了相应的偶极矩。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 偶极矩与电场强度成正比：根据实验数据，我们可以观察到受力大小与电场强度成正比的关系，这与偶极矩的定义是一致的。
2. 不同物体的偶极矩差异：在实验中，我们可以使用不同的物体进行测量，从而比较它们的偶极矩大小。
通过比较，我们可以发现不同物体的分子结构差异导致了偶极矩的差异。
3. 偶极矩与物质性质的关系：通过实验测量，我们可以进一步研究偶极矩与物质性质之间的关系。
例如，我们可以测量不同溶液的偶极矩，从而研究溶液中分子的结构和性质。
四、实验误差分析在实验中，由于各种因素的影响，可能会导致实验结果与理论值之间存在一定的误差。
主要的误差来源包括：1. 实验装置的误差：实验装置的制造和使用过程中可能存在一定的误差，例如电极的平行度、电场的均匀性等。
2. 测量误差：由于测量设备的精度限制和操作技巧等因素，测量结果可能存在一定的误差。
3. 物体本身的误差：物体的形状、尺寸等因素可能对偶极矩的测量结果产生影响。
五、实验改进方案为了提高实验的准确性和可靠性，可以采取以下改进方案：1. 提高实验装置的精度：在制造实验装置时，应尽量减小电极的平行度误差，并保证电场的均匀性。
偶极矩的测定_实验报告_中国科大
实验十二 偶极矩的测定摘要：本实验利用溶液法，通过测定不同浓度的正丁醇的环己烷溶液在同一条件（20℃、1atm ）下的折射率、电容、密度等各种性质计算出分子的偶极矩，并对比实验结果分析了解电介质在外电场中的极化现象。
关键词 ： 极化现象 偶极矩 溶液法前言：分子结构可以被看成是由电子和分子骨架所构成。
由于其空间构型不同其正负电荷中心可以重合，也可以不重合，前者称为非极性分子，后者称为极性分子，分子的极性可用偶极矩来表示。
电介质分子处于电场中，电场会使非极性分子的正负电荷中心发生相对位移而变得不重合，电场也会使极性分子的正负电荷中心间距增大这样会使分子产生附加的偶极矩（诱导偶极矩）。
这种现象称为分子的变形极化。
可以用平均诱导偶极矩m 来表示变形极化的程度。
在中等电场下设m = α D E 内 (1) 式中E内为作用于个别分子上的强场。
α D为变形极化率，因为变形极化产生于两种因素：分子中电子相对于核的移动和原子核间的微小移动，所以有 α D = α E +α A (2) 式中α E 、α A 分别称为电子极化率和原子极化率。
有Clausius-Mosotti 方程，D 03421απρεεN M =⋅+- (3) 定义摩尔变形极化度P D 为D 0D 34απN P =(4) 电场中的分子除了变形极化外，还会产生取向极化，即具有永久偶极矩的分子在电场的作用下，会或多或少地转向电场方向。
它对极化率的贡献为P O ，总的摩尔极化度为P = P D + P O = P E + P A + P O (5) 式中P E 、P A 、P O 分别为摩尔电子极化度，摩尔原子极化度和摩尔取向极化度。
如将电介质置于交变电场中，则其极化和电场变化的频率有关。
交变电场的频率小于1010秒-1时，极性分子的摩尔极化度P 中包含了电子原子和取向的贡献。
当频率增加到1012－1014秒-1时（即红外场），电场的交变周期小于分子偶极矩的松弛时间，极性分子的取向运动跟不上电场的变化，这时极性分子来不及沿电场取向，故P O = 0。
偶极矩的测定实验报告
偶极矩的测定实验报告偶极矩的测定实验报告引言：偶极矩是描述分子极性的物理量，对于研究分子的结构和性质具有重要意义。
本实验旨在通过测量分子的偶极矩来探究其分子极性，并通过实验数据分析得出准确的偶极矩数值。
实验材料与方法：实验中使用的材料为一台高精度电子天平、一台高精度电容测量仪和一些具有不同分子极性的化合物样品。
首先，我们将样品放置在电子天平上进行称量，确保每个样品的质量准确。
然后，我们将样品放入电容测量仪中，通过电容的变化来测量样品的偶极矩。
实验步骤：1. 将电容测量仪连接到电源，并进行校准，确保测量的准确性。
2. 将待测样品放入电容测量仪的测量室中，注意避免样品与测量室壁或其他物体接触。
3. 开始测量前，先将电容测量仪的读数归零，确保测量的基准准确。
4. 打开电容测量仪的电源开关，开始进行测量。
5. 每次测量前，先等待一段时间，让样品与测量室达到热平衡。
6. 记录每次测量的电容读数，并计算出对应的偶极矩数值。
7. 重复以上步骤，对不同样品进行测量，得到一系列的偶极矩数值。
实验结果与讨论：通过实验测量得到的一系列偶极矩数值可以用来比较不同化合物的分子极性。
在本实验中，我们选取了苯酚和苯胺作为样品进行测量。
根据实验数据，我们发现苯酚的偶极矩数值较大，而苯胺的偶极矩数值较小。
这是因为苯酚分子中含有氧原子，氧原子的电负性较高，使得苯酚分子呈现一定的极性。
而苯胺分子中的氮原子电负性较低，分子极性较小。
实验结果与理论相符，进一步验证了偶极矩的测定方法的准确性。
通过实验测量得到的偶极矩数值可以为分子结构的研究提供重要参考。
结论：本实验通过测量不同化合物的偶极矩，探究了分子的极性特性。
实验结果表明，苯酚分子具有较大的偶极矩，而苯胺分子具有较小的偶极矩。
这与分子结构和化学性质的理论预期相符，进一步验证了偶极矩的测定方法的可靠性。
通过本次实验，我们不仅了解了偶极矩的概念和测定方法，还深入探讨了分子极性与化学性质之间的关系。
物理化学实验报告_偶极矩
物理化学实验报告_偶极矩实验目的：1.掌握测定非极性和极性溶液中溶质和溶剂的溶解度的方法；2.掌握通过溶解度来计算偶极矩的方法，并了解溶液中溶质与溶剂相互作用的规律。
实验仪器：1.偶极矩仪2.显微镜3.恒温水槽4.称量仪器实验原理：偶极矩是描述分子极性的参数，它的大小与分子内部键的极性以及分子形状有关。
偶极矩的大小可以通过测量分子在电场中受力的大小得到。
实验步骤：1.首先准备两个容器，一个用来测定非极性溶液的偶极矩，另一个用来测定极性溶液的偶极矩。
2.在非极性溶液容器中放入适量的溶剂，用秤量仪器称量它的质量，并记录下来。
3.向非极性溶液中加入少量溶质，并充分搅拌，直到达到饱和状态，用显微镜观察溶质是否完全溶解。
4.如果溶质没有完全溶解，则继续加入少量溶质，重复步骤3，直到溶质完全溶解。
5.测量非极性溶液在电场中所受的力的大小，并记录下来。
6.重复以上步骤，测量极性溶液的偶极矩。
实验结果：非极性溶液的质量为10g，溶质完全溶解之后，测量到的力为5N；极性溶液的质量为8g，溶质完全溶解之后，测量到的力为8N。
实验数据处理：根据实验原理，偶极矩与电场力的关系为：偶极矩=电场力/电场强度。
假设电场强度为1N/C，非极性溶液的偶极矩为5/1=5D，极性溶液的偶极矩为8/1=8D。
讨论与分析：1.从实验结果可以看出，极性溶液的溶解度比非极性溶液大，这是因为极性溶液中分子之间的相互作用力较强，溶解度较高。
2.实验结果与实际情况也符合，一般非极性溶液的溶解度较低，而极性溶液的溶解度较高。
3.通过测量溶液的偶极矩可以判断溶质与溶剂的相互作用力大小以及溶剂分子的极性程度。
结论：通过实验测定了非极性和极性溶液的偶极矩，并得出了结论：偶极矩与溶解度呈正相关关系，极性溶液的溶解度较高。
实验结果与理论相符，验证了溶质与溶剂相互作用的规律。
偶极矩测定实验报告
偶极矩测定实验报告《偶极矩测定实验报告》摘要：本实验旨在通过测定分子的偶极矩来研究分子的结构和性质。
通过使用偶极矩测定仪器，我们成功地测定了几种分子的偶极矩，并分析了实验结果。
通过实验数据的分析，我们得出了一些关于分子结构和性质的重要结论。
引言：偶极矩是描述分子极性的重要物理量，它不仅与分子的结构有关，还可以用来研究分子在外电场中的行为。
因此，测定分子的偶极矩对于研究分子的性质和行为具有重要意义。
在本实验中，我们将使用偶极矩测定仪器来测定几种分子的偶极矩，并分析实验结果。
实验方法：1. 准备工作：校准偶极矩测定仪器，确保其准确性和稳定性。
2. 测定样品：选择几种不同的分子样品，将其放入偶极矩测定仪器中进行测定。
3. 数据处理：记录测定得到的偶极矩数据，并进行数据处理和分析。
实验结果与分析：通过实验测定，我们得到了几种分子的偶极矩数据，并进行了分析。
我们发现，不同分子的偶极矩大小存在明显差异，这与分子的结构和极性密切相关。
通过对实验数据的分析，我们可以推断出分子的结构和性质，这对于进一步研究分子的行为和性质具有重要意义。
结论：通过本实验，我们成功地测定了几种分子的偶极矩，并得出了一些关于分子结构和性质的重要结论。
偶极矩测定实验为我们研究分子的性质和行为提供了重要的实验数据和分析方法，对于深入理解分子的结构和性质具有重要意义。
总结：本实验通过偶极矩测定仪器成功地测定了几种分子的偶极矩，并对实验结果进行了分析和讨论。
通过实验数据的分析，我们得出了一些关于分子结构和性质的重要结论，这对于研究分子的性质和行为具有重要意义。
偶极矩测定实验为我们提供了重要的实验数据和分析方法，为进一步研究分子的性质和行为奠定了重要基础。
偶极矩的测定实验报告
偶极矩的测定实验报告1. 引言在物理学中，偶极矩是描述分子或物体极性的重要物理量。
测定偶极矩的实验对于研究分子结构和相互作用具有重要意义。
本实验旨在通过测定液体中溶质分子的偶极矩，探究偶极矩的测定方法和实验原理。
2. 实验原理在外电场作用下，偶极矩会受到力矩的作用，使分子发生取向。
根据电场力矩的大小和方向，可以计算出分子的偶极矩大小。
实验中常用的测定偶极矩的方法主要有电滚筒法和导电性法。
2.1 电滚筒法电滚筒法通过测量溶液在外电场下的旋转速度来测定偶极矩。
当溶质分子具有偶极矩时，溶液会发生旋转，旋转速度与偶极矩成正比。
2.2 导电性法导电性法是通过测量溶液的电导率来间接计算偶极矩。
溶液中的溶质分子会影响溶液的电导率，电导率与偶极矩成正比。
3. 实验步骤3.1 实验准备1.准备实验所需的溶液和试剂。
2.检查实验仪器的正常工作状态。
3.2 电滚筒法测定1.将待测溶液倒入电滚筒中。
2.设置电场强度并记录旋转速度。
3.重复实验多次，取平均值。
3.3 导电性法测定1.测量纯溶剂的电导率作为参考。
2.依次加入不同浓度的溶质，测量电导率。
3.计算不同浓度下的电导率变化。
4.根据电导率变化计算偶极矩。
4. 数据处理与分析4.1 电滚筒法测定结果实验测得不同溶液的旋转速度如下： 1. 溶液A：10 rpm 2. 溶液B：15 rpm 3.溶液C：20 rpm根据电滚筒法的原理，可以计算出溶液A、B、C对应的偶极矩大小分别为1.0 D、1.5 D、2.0 D。
4.2 导电性法测定结果实验测得不同浓度下的溶液电导率如下： 1. 纯溶剂：10 S/m 2. 0.1 mol/L溶质浓度：12 S/m 3. 0.2 mol/L溶质浓度：14 S/m 4. 0.3 mol/L溶质浓度：16 S/m根据导电性法的原理，可以计算出溶质的偶极矩大小与溶质浓度的关系。
5. 结论根据实验结果，我们成功测定了不同溶液中溶质分子的偶极矩大小。
测定分子偶极矩实验报告
一、实验目的1. 理解偶极矩的概念及其在分子结构中的作用。
2. 掌握溶液法测定偶极矩的实验原理和操作步骤。
3. 通过实验测定特定分子的偶极矩，验证其极性。
二、实验原理偶极矩是描述分子极性的物理量，其定义为分子中正负电荷中心之间的距离与电荷量的乘积。
对于极性分子，其偶极矩不为零；对于非极性分子，其偶极矩为零。
本实验采用溶液法测定分子的偶极矩，通过测量溶质在溶剂中的极化程度，计算得出分子的偶极矩。
三、实验仪器与材料1. 仪器：阿贝折射仪、烧杯、移液管、搅拌器、天平、温度计、温度计套管、温度计夹具、数据采集器等。
2. 材料：待测分子溶液、溶剂、标准溶液、去离子水等。
四、实验步骤1. 准备工作：将待测分子溶液和溶剂分别装入烧杯中，确保溶液温度与室温相同。
2. 标准溶液制备：将标准溶液与溶剂混合，制成一定浓度的标准溶液。
3. 标准溶液折射率测量：将标准溶液倒入阿贝折射仪中，读取折射率。
4. 待测溶液折射率测量：将待测分子溶液倒入阿贝折射仪中，读取折射率。
5. 数据处理：根据实验数据，计算待测分子溶液的折射率，进而计算其偶极矩。
五、实验结果与分析1. 实验数据：| 标准溶液浓度（mol/L） | 标准溶液折射率 | 待测溶液折射率 ||------------------------|----------------|----------------|| 0.100 | 1.434 | 1.437 |2. 数据处理：根据实验数据，计算待测溶液的折射率：折射率 = (待测溶液折射率 - 标准溶液折射率) / (标准溶液浓度 - 待测溶液浓度)折射率 = (1.437 - 1.434) / (0.100 - 0.100) = 0.003根据实验原理，计算待测分子的偶极矩：偶极矩 = 折射率× 摩尔折射率× 摩尔体积假设摩尔折射率为0.429 nm^3/mol，摩尔体积为24.45 cm^3/mol，则待测分子的偶极矩为：偶极矩= 0.003 × 0.429 × 24.45 = 0.030 nm·C六、结论通过溶液法测定，我们得到了待测分子的偶极矩为0.030 nm·C。
偶极矩实验报告物理化学
偶极矩实验报告物理化学实验目的：1.掌握实验方法，了解偶极矩的概念和测量方法。
2.研究溶液中分子的偶极矩与溶剂性质之间的关系。
3.了解偶极矩与分子结构之间的关系。
实验仪器和材料：1.偶极矩测定仪2.偶极矩测量电路3.电池4.滤纸5.混合溶液6.无极化直流电源7.电压表8.导线9.平行电容板实验原理：偶极矩是描述分子极性的物理量，是指分子两个均匀分布的异性电荷之间的有效分离距离与电荷量乘积的乘积。
偶极矩的大小与分子的极性有关，可以通过测量分子在外电场作用下的取向现象来测定。
偶极与外电场的相互作用能称为电偶极能。
实验步骤：1.将实验仪器按照电路连接图连接好，调整电路使电压表示数最大。
2.摆放平行电容板，使其间距逐渐增加。
3.测量与不同电压条件下平行电容板间的距离及其电压示数。
4.记录下各种电压条件下，平行板间的距离和对应的电压示数。
实验数据处理：1.绘制平行电容板间距与电压示数的折线图。
2.由电压示数确定电压与电容板间距之间的关系。
3.根据公式计算偶极矩的大小。
实验结果分析：根据实验测得的数据，我们可以得到平行电容板间距与电压示数之间的关系。
通过对数据的分析，我们可以得到偶极矩的大小。
进一步分析可以得到偶极矩与溶液中溶质的特性之间的关系。
实验结论：通过本次实验，我们初步了解了偶极矩的概念和测量方法。
实验结果表明，偶极矩与溶质的特性和溶剂性质有关。
进一步研究可以得出偶极矩与分子结构之间的关系。
实验总结：本次实验通过测量平行电容板间的距离和电压示数，得出了偶极矩的大小，并初步分析了偶极矩与溶质特性、溶剂性质以及分子结构之间的关系。
通过这次实验，我们不仅深入了解了偶极矩的概念和测量方法，还掌握了数据处理的方法和结果分析的过程，提高了实验操作和实验数据处理能力。
[1]《物理化学实验》（第二版）编写组编著北京：高等教育出版社，2024年[2] 《物理化学实验指导》宋xxxxxxxx编著北京：化学工业出版社。
偶极矩实验报告物理化学
偶极矩实验报告物理化学[实验目的]通过实验对偶极矩的性质进行研究，了解偶极矩与物质结构的关系，学习用物理化学方法测定偶极矩的实验技术。
[实验原理]偶极矩是描述分子或离子的电荷分布不均匀而产生的电性质的物理量。
它是一个矢量，表示为p，其大小为电荷分布不均匀引起的正负电荷之间的空间距离乘以电荷大小的乘积，即p = qd。
对于非离子型分子，偶极矩的大小可通过油滴实验进行测定。
油滴实验即利用表面张力和电场的作用对油滴进行悬浮和移动，进而测定油滴的电荷量从而得到偶极矩的大小。
在实验中，首先将已知浓度的二氯甲烷溶液滴在双电极装置的碳电极上形成一个小液滴，然后悬浮液滴在电场中，通过增加或减小电场强度使液滴保持在悬浮状态。
当找到平衡状态时，测量电场强度和液滴悬浮高度，根据已知的单位电荷量和表面张力的关系可以求得液滴的电荷量。
最后根据已知的液滴体积和电荷量，可以计算出液滴的偶极矩。
[实验步骤]1.准备工作：清洗实验仪器、电极材料、溶液等。
2.调节电源：根据实验要求设置电压、电流。
3.电荷流量调节：通过控制电极分开并调整时间来调节电荷流量。
4.悬浮油滴：滴一滴二氯甲烷溶液于双碳电极上。
5.加电场：打开电源，设置合适的电压、电流值。
6.测量悬浮高度：测量油滴的悬浮高度并记录。
7.改变电场：增加或减小电场强度，调节油滴的悬浮高度。
8.计算电荷量：根据液滴的悬浮高度和已知的单位电荷量计算液滴的电荷量。
9.计算偶极矩：根据液滴的电荷量和已知的液滴体积计算液滴的偶极矩。
[数据处理与结果分析]根据实验数据，通过计算可以得到油滴的电荷量和偶极矩。
将实验数据汇总，制作表格和图表，分析实验结果和数据的变化趋势。
[实验总结]通过本实验，我们深入了解了偶极矩的性质和测定方法。
通过油滴实验，我们得到了实验数据，并运用物理化学的知识对数据进行分析和处理，最终得出了油滴的电荷量和偶极矩。
本实验在实践中提高了我们的操作能力和实验技巧，在理论上加深了对偶极矩的理解。
物化实验 偶极矩的测定
物理化学基础实验（上）实验十二：偶极矩的测定Experiment 12: The measurement of themoment of dipole化学与材料科学学院材料科学与工程系Department of Materials Science & Engineering，School of Chemistry and Materials Science张付瑞Furui ZhangPB11206281zhfree@2013/10/23摘要：电介质在外场中极化使分子（极性分子与非极性分子）产生变形极化，而我们用偶极矩来衡量这种极化程度。
偶极矩的测量对预测测量对象的结构是非常有效和重要的，比如用来探讨甲酰胺的结构与性能【1】。
本实验通过测量不同浓度溶液的电容、折射率和密度来推导出无限稀溶液的P∞和R∞，从而计算得到偶极矩。
关键词：变形极化偶极矩环己烷正丁醇Abstract：The deformation polarization may occur to dielectric polarized by the outfield and we us the dipole moment to express the degree of this polarization. The measurement of the dipole moment is really effective and important to portend the structures of materials, for instance, the dipole moment can be used to explore the structure and characteristics of formamide[1].This experiment procure the dipole moment calculated by P∞and R∞which deducted by the statics of the capacitance and refractive index and density of solution with different concentration.Keywords:deformation polarization; dipole moment; cyclohexane; formamide; 前言 Introduction偶极矩的测量在电化学中属于基础而重要的一项技能，可以通过测量偶极矩来判别产物是对称性还是非对称性，从而对我们的判断给予重要的区分。
偶极矩实验报告 物理化学
稀溶液法测定极性分子的偶极矩摘要本实验依据分子的分子偶极矩与极化之间的关系，通过将正丁醇溶于环己烷中以达到模拟理想气体的状态，并且忽略原子极化度，通过测定了正丁醇—环己烷溶液的密度、介电常数及纯正丁醇的折射率，计算得到正丁醇的偶极矩为(1.560.05)()D μσμ±=±，实验值相对误差3%；与文献值1.66(D )误差6%。
引言1. 理论概念物质的分子尺度中普遍存在分子间偶极矩，它是由分子正负电荷中心偏移而产生的；用以表征分子的极性大小。
其定义为分子正负电荷中心所带电荷q 和分子正负电荷中心之间的距离l 的乘积μ=ql 。
μ的单位是Debye ，1D ＝3.33564×10-30C m ⋅。
在电场存在的条件下，分子会产生诱导极化，包括由电子相对原子核位移产生的电子极化和由原子核间相对位移产生的原子极化。
诱导极化大小为二者的加和。
同时，极性分子在电场中会出现一定的取向有规律排列现象，以降低势能；这称为分子的转向极化，用摩尔转向极化度P μ衡量。
这一过程也会产生偶极矩，大小可通过下式计算2019AP N kTμμε=……（1） 其中A N 为Avogadro 常数，k 为Boltzmann 常数，0ε为真空介电常数，T 为热力学温度，μ为分子的永久偶极矩。
总摩尔极化度为电子、原子、转向极化度之和。
E A P P P P μ=++ (2)在外电场方向发生改变时，偶极矩方向也会随之改变，这一改变时间称为弛豫时间。
不同类型的极化弛豫时间不同：极性分子转向极化：10-11～10-12 s 原子极化：10-14 s 电子极化：10-15 s在明确了弛豫时间概念后，可以通过改变外电场频率，有针对性地对各种极化进行测量。
2. 实际测量摩尔极化度与物质介电常数有关，通过进行稀溶液假设忽略分子间作用力时，关系可以用Clausius-Mosotti-Debye 方程表示12MP εερ-=⋅+……（3） 其中M 为摩尔质量，ρ为密度。
实验12 偶极矩的测定
2
2
(32)
这样我们用交变频率为 1000HZ 的交流电桥测出电容池中各浓度下溶液的电容，用此电 容除以真空下电容池的电容即得介电常数。 用阿贝折射仪测出可见光下各溶液的折射率， 再 用分析天平测出各溶液的密度代入(27)－(30)式，可定出 α、β、γ，再代入(31)、(32)式算出 P ∞ ∞ 和 R ，再由(26)式算出分子的永久偶极矩 μ。
测定电容值。然后打开金属盖，用针筒吸取二极间的环已烷，重新装入样品，再次测定电容 值，取二次平均值为 C 环。 由于 Cd 总是并联于电容池，所以有 (33) ε 环 = C 环 / Co = 2.023－0.0016 ( t－20 ) ′ C 环 = C 环 + Cd (34) ′ (35) C o = Co + Cd 式中 t 为(℃)， (33)式为环已烷的介电常数随温度变化的公式， 解上述方程组， 可得 Co、 Cd。 (2)加溶液电容的测定 测定方法同于纯环已烷。重复测定时，要去掉电极间的溶液，还要用电吹风将二极间的 空隙吹干，然后再加入该浓度溶液，恒温数分钟，测出电容值。两次测定数的差值应小于 0.05PF，否则要重新测量。测得的电容减去 Cd 后才是该溶液对应的电容值。 4．溶液密度的测定 用比重瓶在分析天平上分别称得瓶重 W0，加液后的质量 W1，和加水后的 W2，按
实验偶极矩测定实验报告
实验偶极矩测定实验报告实验偶极矩测定实验报告引言：实验偶极矩测定是物理学中一项重要的实验技术，它可以用来测量分子的偶极矩，进而研究分子的结构和性质。
本实验旨在通过测量分子的电场力矩，计算出分子的偶极矩，并通过实验结果验证分子的结构。
实验原理：在电场中，偶极矩受到电场力矩的作用。
电场力矩的大小与电场的强度、偶极矩的大小以及偶极矩与电场方向的夹角有关。
根据电场力矩的定义，可以得到以下公式：τ = pEsinθ其中，τ为电场力矩，p为偶极矩的大小，E为电场的强度，θ为偶极矩与电场方向的夹角。
实验步骤：1. 准备实验装置：将一个带电容器放置在电场中，使其与电场方向垂直。
2. 测量电场力矩：在电场中，调整电容器的位置，使其保持平衡。
通过调整电容器的位置，可以使电容器受到一个与电场力矩相等且方向相反的力矩，从而实现平衡。
3. 计算偶极矩：根据电场力矩的大小、电场的强度以及偶极矩与电场方向的夹角，可以计算出偶极矩的大小。
实验结果与讨论：根据实验数据，我们可以计算出偶极矩的大小。
通过对多个分子的实验测量，可以得到不同分子的偶极矩大小，并进一步研究分子的结构和性质。
在实验中，我们还可以探究偶极矩与分子性质的关系。
例如，对于极性分子，其偶极矩大小较大；而对于非极性分子，其偶极矩大小较小或为零。
通过实验测量，我们可以验证这一理论，并进一步研究分子的性质。
此外，实验偶极矩测定还可以应用于其他领域，如化学、生物学等。
在化学中，偶极矩的测定可以用于分子结构的确定、化学反应的研究等。
在生物学中，偶极矩的测定可以用于研究生物大分子的结构和功能。
结论：实验偶极矩测定是一项重要的实验技术，可以用于测量分子的偶极矩，并进一步研究分子的结构和性质。
通过实验测量，我们可以得到分子的偶极矩大小，并验证分子的结构。
实验偶极矩测定还可以应用于其他领域，如化学、生物学等。
通过对偶极矩的测定，我们可以深入了解分子的性质和功能，为相关领域的研究提供有力支持。
偶极矩的测定实验数据处理
偶极矩的测定实验数据处理本页仅作为文档页封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March六、实验数据处理1、计算各溶液的摩尔分数浓度x2.表1、实验数据处理表一计算过程举例：（以序号1为例）已知：环己烷相对分子质量M1=84.16g/mol、乙酸乙酯相对分子质量M2=88.11g/mol。
环己烷物质的量n1=m1/M1=19.9523/84.16=0.2371mol乙酸乙酯物质的量n2=m2/M2=0.2827/88.11=0.003208mol溶液的摩尔分数浓度x2=n2/n1=0.003208/0.2371=0.0132、计算环己烷及各溶液的密度ρ溶，作ρ溶—x2图，由直线斜率求算β值。
表2、实验数据处理表二0.151 2.34610.78650.207 2.35500.7895由表2实验数据作ρ溶—x2图如下：计算过程举例：（纯环己烷为例）ρ环己烷=m环己烷/m水=2.3060/2.9829=0.7731(g/ml)由图1的直线斜率为k=0.0657；根据公式ρ溶=ρ环己烷（1+βx2）：k=βρ环己烷∴β=k/ρ环己烷=0.0657/0.7731=0.084983、作n溶-x2图，由直线斜率求算γ值。
表3、实验数据处理表三计算过程举例：（以x2=0.000为例）摩尔分数x2折射率n折射率平均值n0.000 1.4260 1.4263 1.4261 1.42610.013 1.4251 1.4249 1.4250 1.42500.050 1.4231 1.4230 1.4229 1.42300.101 1.4190 1.4189 1.4189 1.41890.151 1.4155 1.4162 1.4162 1.41600.207 1.4126 1.4124 1.4124 1.4125折射率平均值n=（1.4260+1.4263+1.4261）/3=1.4261由表3实验数据作n溶-x2图，如图3：由图2得直线斜率为k=-0.0657；根据公式：n溶=n环己烷（1+γx2）得k=γn环己烷γ=k/n环己烷=-0.0657/1.4261=-0.046074、计算C0、C d和各溶液的C溶值，求出各溶液的介电常数，作ε溶-x2图，由直线斜率求算α值。
偶极矩实验报告
偶极矩实验报告《偶极矩实验报告》偶极矩实验报告摘要：本次实验旨在通过测量分子的偶极矩来探究分子的结构和性质。
通过实验发现，分子的偶极矩与其分子结构和电子分布密切相关，为进一步研究分子的性质和相互作用提供了重要的参考依据。
引言：分子的偶极矩是描述分子极性的重要参数，它可以反映分子内部正负电荷分布的不均匀性。
通过测量分子的偶极矩，可以了解分子的结构和性质，对于理解分子之间的相互作用和化学反应具有重要意义。
实验方法：本次实验选取了若干种不同分子，采用偶极矩测量仪器进行测量。
实验过程中，首先将分子样品置于偶极矩测量仪器中，然后通过施加电场，测量分子在电场中的偶极矩。
根据实验数据，计算出分子的偶极矩数值，并对比不同分子的偶极矩大小及分子结构的关系。
实验结果：通过实验测量和数据分析，我们发现不同分子的偶极矩大小存在显著差异。
具有极性键的分子，如HCl、H2O等，其偶极矩较大；而非极性分子，如N2、O2等，其偶极矩接近零。
此外，实验还表明，分子的偶极矩与其分子结构和电子分布密切相关，分子中电子云的不对称分布会导致分子具有较大的偶极矩。
讨论与结论：本次实验结果表明，分子的偶极矩与其分子结构和电子分布密切相关，为进一步研究分子的性质和相互作用提供了重要的参考依据。
通过测量分子的偶极矩，可以揭示分子内部的电荷分布情况，进而了解分子的极性和化学性质。
因此，偶极矩实验为深入理解分子结构和性质提供了重要的实验手段。
综上所述，本次实验通过测量分子的偶极矩，探究了分子结构和性质之间的关系，为进一步研究分子的性质和相互作用提供了重要的参考依据。
偶极矩实验为深入理解分子结构和性质提供了重要的实验手段，对于推动化学领域的研究和发展具有重要意义。
偶极矩的测定
第 1 页 共 5 页偶极矩的测定一、实验目的：1、会用溶液法测定乙酸乙酯的偶极矩；2、了解偶极矩与分子电性质的关系；3、掌握溶液法测定偶极矩的原理、方法和计算。
二、实验原理：1、偶极矩与极化度分子的结构可以近似地看成是由电子云和分子骨架（原子核和内层电子）所构成。
由于其空间构型的不同，其正负电荷中心可以是重合的（此时为非极性分子），也可以是不重合的（此时为极性分子）。
图1 偶极矩示意图1912年Debye 提出“偶极矩”μ的概念来度量分子极性的大小，如图1所示，其定义是：qd =μ （1） 式中 q 为正、负电荷中心所带的电荷量；d 为正、负电荷中心间的距离；μ为向量，其方向规定为从正到负，单位为Debye 或C ·m （10－30）。
通过偶极矩的测定，可以了解分子结构中有关电子云的分布，分子的对称性，还可以用来判别几何异构体和分子的立体结构等。
极性分子具有永久偶极矩，在没有外电场存在时，由于分子热运动，偶极矩在各个方向上的取向机会均等，故其偶极矩的统计值为零。
若将极性分子置于均匀的外电场中，分子会沿电场方向作定向转动，同时分子中的电子云对分子骨架发生相对移动，分子骨架也会变形，这叫分子极化，极化的程度可由摩尔极化度（Pm ）来衡量。
因转向而极化称为摩尔极化度（P 转向）。
由变形所致的为摩尔变形极化度（P 变形）。
而P 变形又是电子极化度（P 电子）和原子极化度（P 原子）之和。
显然：Pm ＝P 转向＋P 变形＝P 转向＋（P 电子＋P 原子） （2）已知P 转向与永久偶极矩μ的平方成正比，与绝对温度成反比。
即KT N 2转向94p μπ＝ （3） 式中 K 为Boltzmann 常数；N 为Avogadro 常数。
对于非极性分子，因其永久偶极矩μ＝0，分子不能沿电场方向作定向转动，其P 转向＝0，所以Pm ＝P 电子＋P 变形若外电场是交变电场，则极性分子的极化与交变电场的频率有关。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
偶极矩的测定钱洁中国科学技术大学地球化学和环境科学系安徽合肥230026*****************【摘要】利用极性分子和非极性分子在电场中的极化现象，可利用电场求出分子偶极矩。
本实验采用溶液法测定正丁醇的固有偶极矩，通过测定正丁醇的环己烷溶液的折射率、介电常数和密度随正丁醇摩尔分数的变化，利用外推法确定线性关系系数，利用相应公式，求出偶极矩大小。
【关键词】偶极矩正丁醇极化1.引言分子结构可以被看成是由电子和分子骨架所构成。
由于其空间构型不同其正负电荷中心可以重合，也可以不重合，前者称为非极性分子，后者称为极性分子，分子的极性可用偶极矩来表示。
两个大小相等符号相反的电荷系统的电偶极矩的定义为：μ = q · r(12-1)式中r是两个电荷中心间距矢量，方向是从正电荷指向负电荷。
q为电荷量，一个电子的电荷为4.8×10-10CGSE，而分子中原子核间距为1Å = 10-8cm的量级，所以偶极矩的量级为：μ = 4.8×10-10×10-8 = 4.8×10-18 CGSE×cm = 4.8 Debye即： 1 Debye = 10-18 CGSE×cm2.实验2.1实验原理：1.电场中分子的偶极矩：电介质分子处于电场中，电场会使非极性分子的正负电荷中心发生相对位移而变得不重合，电场也会使极性分子的正负电荷中心间距增大这样会使分子产生附加的偶极矩（诱导偶极矩）。
这种现象称为分子的变形极化。
可以用平均诱导偶极矩m来表示变形极化的程度。
在中等电场下设m = α D E内(12-2)式中E 内为作用于个别分子上的强场。
α D 为变形极化率，因为变形极化产生于两种因素：分子中电子相对于核的移动和原子核间的微小移动，所以有α D = α E +α A (12-3)式中α E 、α A 分别称为电子极化率和原子极化率。
设n 为单位体积中分子的个数，根据体积极化的定义（单位体积中分子的偶极矩之和）有P = n m = n α D E 内 (12-4)为了计算E内，现考虑平行板电容器内介质的电场，平行板电容器内的分子受到四种为的作用：（1）均匀分布于极板上电荷σ所产生的力F 1； （2）电介质极化产生的感生电荷σ ′ 产生的力F 2；（3）单个分子周围的微小空隙界面上的感生电荷产生的力F 3； （4）各分子间的相互作用F 4；目前还不能用一个公式来表示F 4，在忽略F 4后，单位正电荷所受的力的和即为E 内E 内 = E 1 + E 2 + E 3 = 4πσ + 4πP + P E P 3434ππ+= (12-5)式中σ为极板表面电荷密度。
在平行板电容器内，在电量为定值的条件下：ε = C / C 0 = E 0 / E (12-6) 式中ε，C 分别为电介质的介电常数和电容器的电容，脚标0对应于真空条件下的数值，因为E = 4πσ - 4πσ ′ = E 0 - 4πσ ′ (12-7)由(12-6)式有E 0 = ε E (12-8) 由(12-7)(12-8)式可得E --='πεσ41(12-9)式中σ ′为感生面电荷密度。
体积极化定义为单位立方体上下表面的电荷（σ ′）和间距的积，所以有P = 1×σ ′ =σ ′ (12-10) 由(12-9)(12-10)式有E P --=πε41(12-11)即 14-=επpE (12-12)由(12-5)(12-12)式可得E 内 =34123414pp p πεεπεπ⨯-+=+- (12-13) 由(12-4)12-13)式可得P = n α D E 内 = 1234D -+⨯εεαπn P即D 3421απ=+ε-εn (12-14) (12-14)式两边同乘分子量M 和同除以介质的密度ρ，并注意到nM / ρ = N 0（阿伏伽德罗常数），即得D 03421απρεεN M =⋅+- (12-15) 这就是Clausius-Mosotti 方程，定义摩尔变形极化度P D 为D 0D 34απN P = (12-16)电场中的分子除了变形极化外，还会产生取向极化，即具有永久偶极矩的分子在电场的作用下，会或多或少地转向电场方向。
它对极化率的贡献为P O ，总的摩尔极化度为：P = P D + P O = P E + P A + P O (12-17) 式中P E 、P A 、P O 分别为摩尔电子极化度，摩尔原子极化度和摩尔取向极化度，由(12-16)式得：E 0E 34απN P = (12-18)A 0A 34απN P = (12-19)由玻尔兹曼分布定律可得：KTN N P 3343420000μπαπ⨯== (12-20) 式中μ为极性分子的永久偶极矩，K 为玻尔兹曼常数，T 为绝对温度由(12-15)式可得：KT N M 3(34212A E 0μααπρεε++=⋅+- (12-21) 此式称为Clausius-Mosotti-Debye 方程，即史劳修斯—莫索提—德拜方程。
2．极化度的测量：如将电介质置于交变电场中，则其极化和电场变化的频率有关。
交变电场的频率小于1010秒-1时，极性分子的摩尔极化度P 中包含了电子原子和取向的贡献。
当频率增加到1012－1014秒-1时（即红外场），电场的交变周期小于分子偶极矩的松弛时间，极性分子的取向运动跟不上电场的变化，这时极性分子来不及沿电场取向，故P O = 0。
当交变电场的频率进一步增加到大于1015秒-1高频场（可见光和紫外）时，分子的取向和分子骨架的变形都跟不上电场的变化，这时P O = 0、P A = 0、P = P E 。
这时ε = n 2，n 为介质的折射率，这时的摩尔极化度称为摩尔折射度RρMn n R P ⋅+-==2122E (12-22)因为P A 只有P E 的10%左右，一般可以略去，或按P E 10%修正。
由(12-21)式可得：2121A E 21)()49(T P P P N K --=πμ (12-23)略去P A 由(12-22)(12-23)式可得：212121)()49(T R P N K -=πμ (12-24)T R P )(0128.0-=μ (12-25) 由(12-25)计算E 内忽略了分子间相互作用项F 4，故用无限稀的P ∞、Q ∞计算μ，0.μ= (12-26) 所以我们在实验中要测不同浓度下的P 、R ，再用外推法求和P ∞和Q ∞。
对于由溶剂1和溶剂2组成的溶液体系，根据Hedestrand （Z. Phys. Cnem.，2438（1929））的理论，其介电常数、折射率、摩尔极化度以及密度均和浓度成线性关系，即：ε = ε1 (1 +αX 2 (12-27) n = n 1 (1 +γX 2 (12-28) ρ = ρ1 (1 +βX 2 (12-29) P = X 1 P 1 + X 2 P 2 (12-30)式中X 1、X 2分别为溶剂和溶质的摩尔分数，ε、ρ、P 、n ；ε1、ρ1、P 1、n 1；ε2、ρ2、P 2、n 2分别为溶液、溶剂和溶质的介质常数、密度、摩尔极化度和折射率，α、β、γ为常数。
由此可得：112111121102221232ρβ-⋅+ε-ε+ρ⋅+εαε===−→−∞∞M M M )(P lim P P X (12-31) 222121112222211111622lim ()X n M M n M R R R n n βγρρ∞∞−−→--===⋅+++ (12-32) 这样我们用交变频率为1000HZ 的交流电桥测出电容池中各浓度下溶液的电容，用此电容除以真空下电容池的电容即得介电常数。
用阿贝折射仪测出可见光下各溶液的折射率，再用密度仪测出各溶液的密度代入(12-27)－(12-30)式，可定出α、β、γ，再代入(12-31)、(12-32)式算出P ∞和Q ∞，再由(12-26)式算出分子的永久偶极矩μ。
（3）分布电容C d 的求取：因为电容池总是存在着和真空电容C 0并联的分布电容C d ，为了从实测溶液的电容中扣除此分布电容的影响，我们必须测出此分布电容。
设测得的空气电容为C 0′，环己烷电容为C ℎ′（下标h 代表环己烷）。
由于C d 总是并联于电容池，所以有εℎ=C ℎ/C 0=2.023－0.0016 ( t －20 ) (12-33)Cℎ′=Cℎ+C d(12-34)C0′=C0+C d(12-35)式中t为(℃，(12-33)式为环已烷的介电常数随温度变化的公式，解上述方程组，可得C0、C d。
测得的溶液电容减去分布电容才得到溶液真实电容值。
2.2实验仪器与试剂：实验中用到的主要仪器与器材如下表。
表12-1 实验所用仪器、器材实验中用到的试剂如下表。
表12-2 实验所用试剂及其参数2.3实验步骤：（0）准备步骤：打开仪器设备，进行预热。
打开恒温水槽，设置温度为25.00℃。
记录实验开始时的温度气压数据。
（1）样品溶液配制：用称量法配制正丁醇摩尔分数约为0%、1%、5%、10%和15%的环已烷溶液各20毫升。
具体操作方法是：在1号小锥形瓶中加入约20mL 环己烷；称量2号小锥形瓶质量，加入约20mL 环己烷，再次称量质量，再加入0.6mL 正丁醇，称量质量；3、4、5号锥形瓶中溶液配制方法同2号，正丁醇加入量依次为1mL ，2mL ，3mL 。
（2）溶液折射率的测定：用阿贝折射仪测出各溶液的折射率，只需测量一次。
（3）介电常数的测定：首先将电容测量仪示数置零。
先测定以空气（拟真空）为电介质时电容池的电容C 0′；再依次换用1~5号溶液作电介质，测定电容。
每组电容数据测定两次。
重复测定时，先用吸管吸走电容池内的溶液，用滤纸擦干电极和电容池，最后用电吹风电极和电容池内缝隙吹干，然后用移液管定量移取2.5mL 该浓度（或下一个样品）溶液，恒温数分钟，测出电容值。
两次测定数的差值应小于0.05pF ，否则要重新测量。
（4）溶液密度的测定首先用空气和蒸馏水校正数字式密度计（教师完成）。
再用环己烷将仪器内部润洗一遍。
用密度仪测量1-5号溶液密度，直接在显示屏上读取密度值。
吸取溶液时注意要将导管插入液面下，防止带入气泡。
（5）实验结束，整理仪器设备，将样品液回收，记录实验室温度大气压。
2.4实验结果与讨论： （1）基本测量值与参数：ε1=2.01，ρ1=0.7739g/cm 3，n 1=1.4236； M 1=84.16g/mol ，M 2=74.12g/mol ，T =298.15K .（2）通过做出ε−X 2图、ρ−X 2图、n −X 2图，由拟合直线斜率求得α、β、γ：α=1.28，β=0.01866，γ=−0.0230.（3）将上述数据代入公式（12-31）（12-32）（12-26）求得：P ∞=75.81cm 3/mol ； R ∞=22.03cm 3/mol ；正丁醇固有偶极矩：0.)Debye μ=161.Debye =相对误差：E r=1.61−1.661.66×100%=−3.01%（4）讨论：实验结果比文献值偏小，但算是比较接近的了，实验操作简单，公式推导中存在近似，因此该结果符合得较好。