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90 4 17 Dipolmoment und Konstitution •˜ 17 Dipolmoment und Konstitution 91
Die von PAULINC~ gegebene Definition2, wonach die Wurzel aus
der Resonanzenergie zwischen der kovalenten und Ionenstruktur
der betreffenden Verbindung ]/Tb:, ein Mas fur die Elektronegativitat
ist, fuhrt zu denselben Abstufungen der Elektronegativitat
der Elemente, wie die Definition von MULLIKEN.
Tabelle 12 enthalt die Elektronegativitaten einer Reihe von
Elementen.
verknupft ist1. Die dielektrische Polarisation P ist gleich dem in
die Volumeneinheit induzierten Dipolmoment und mus proportional
der an jedem Punkt herrschenden Feldstarke Ei, sein:
P = n6 Ei,
(55b)
a ist die mittlere Polarisierbarkeit der Molekule und n die Zahl der in
einem cm3 enthaltenen Molekule. Aus GI. (55 a) und (55 b) ergibt sich
Andererseits last sich einsehen, das die spezifische Oberflachenladung
av des Plattenkondensators im Vacuum durch das Einschalten
des Dielektrikums eine Abnahme um den Betrag des pro cm3
(La,d~:~$ cm)
induzierten Dipolmomentes P
erfahrt, welches auch
als spezifische ~berflachenladun~ der platten im Dielektrikum
Durch die Differenzbildung der in dieser Tabelle gegebenen
Werte zweier Atome gelangt man angenahert zu dem Dipolmoment
der betreffenden Verbindung.
Um das Dipolmoment, das eine Molekiilkonstante ist, in Beziehung
zu setzen zu den makroskopisch beobachtbaren Eigenschaften
der Verbindungen, bedarf es einiger mathematischer Ableitungen.
Den Ausgangspunkt bildet die Clausius-Mosotti-Gleichung,
die auch ohne jeglichen Bezug auf molekulare Vorstellungen
abgeleitet werden kann.
Befindet sich ein Dielektrikum zwischen zwei parallelen Platten
eines geladenen Kondensators, so herrscht im Inneren eines kleinen
kugelformigen Hohlraumes eine Feldstarke die mit der auseren
gemessenen Feldstarke E durch die Beziehung
L. PAULINC, J. Amer. chem. Soc. 54, 3570 (1932).
Vgl. die kritischen Betrachtungen von W. HUCKEL, J. prakt. Chem. 5,
107 (1957).
Andererseits wurde abgeleitet, das I-
-
* ,
Durch Multiplikation mit dem Molvolumen &/d, -wobei nM/d
gleich der Loschmidtschen Zahl N ist, ergibt sich
polarisation PM die Clausius-Mosottische Gleichung : ' * -
--
DEBYE konnte beweisen (1912), das die Molekularpolarisation PM
aus den Anteilen zweier verschiedener Polarisationsarten zusammengesetzt
ist, aus dem induktiven Anteil und dem Orientierungsanteil.
Erstere Polarisationsart wird durch die Dipole verursacht,
die beim Anlegen eines elektrischen Feldes in das Molekul, wegen
der Verschiebbarkeit seiner Ladungen, induziert wird. Der zweite
Ant,eil wird durch die Orientierung bereits vorhandener permanenter
Dipole in Richtung des angelegten Feldes verursacht. Die
P. DEBYE, ,,Polare Molekeln", S. 3 (1929).