摩爾折射率

摩爾折射率

摩爾折射度是由於在的照射下分子電子云(主要是價電子)相對於分子骨架的相對運動的結果,通常用符號R表示。摩爾折射度可作為分子中電子極化率的量度。摩爾折射度一般採用阿貝折射儀測定;也可以利用計算法,即根據分子中基團的特性和連線性,將基團貢獻法和拓撲方法有機地結合在一起,通過探討炔烴的摩爾折射度與分子結構之間的定量關係。

基本介紹

  • 中文名:摩爾折射率
  • 外文名:molar refraction
  • 表達式:R=(n^2-1)/(n^2+2)·M/ρ
  • 套用學科光學
簡介,測量方法,

簡介

摩爾折射度是由於在的照射下分子電子云(主要是價電子)相對於分子骨架的相對運動的結果,一般用符號R表示。摩爾折射度可作為分子中電子極化率的量度,其定義式為:R=(n2-1)/(n2+2)·M/ρ。其中n折射率M摩爾質量ρ密度。摩爾折射度與入射光的波長有關,若以鈉光D為光源(屬於高頻電磁波λ=5893Ǻ),所測得的折射率以nD表示,相應的摩爾折射度以RD表示。根據麥克斯韋(James Clerk Maxwell)的電磁場理論,物質的介電常數ε和折射率n之間有如下關係:ε(λ)=n2(λ),即εn均與波長λ有關。將上式代入即可得到摩爾折射度的定義式。
摩爾折射度的意義在於摩爾折射度具有加和性,即某分子的摩爾折射度等於該分子中各化學鍵折射度之和。例如:三氯甲烷分子(CHCl3)中包括一個碳氫鍵(C-H)和三個碳氯鍵(C-Cl),該分子的摩爾折射度即為所有鍵折射度之和,即R=RC-H+3RC-Cl=(1.676+3×6.51)cm3/mol=21.21cm3/mol。利用此計算值與實驗測量結果進行比較,從而可以確定化合物結構,還可用於鑑別化合物,及分析混合物的組成等。

測量方法

摩爾折射度都是採用阿貝折射儀測定的。新的方法有計算法,即根據分子中基團的特性和連線性,將基團貢獻法和拓撲方法有機地結合在一起,通過探討炔烴的摩爾折射度與分子結構之間的定量關係,從而發展了一種直接根據分子結構計算烴烴摩爾折射度的方法。該方法具有基團貢獻法適用範圍廣和拓撲方法計算結果可靠的特點。對84種烴烴(C5到C40)的計算結果表明,摩爾折射度計算值與實驗值的一致性令人滿意,平均誤差僅有0.011%。具體可以參見《套用QSPR方法計算炔烴的摩爾折射度》一文。

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