对于无限稀溶液,溶液的介电常数ε、溶液的密度ρ及溶质的摩尔分数的关系可以近似表示为 (3-85)
(3-86)
于是,对于低频电场作用下的无限稀溶液,可以导出
(3-87)
式中:、、——溶剂的介电常数、密度和摩尔质量;
——溶质的摩尔质量;
、——待定常数。
在高频词电场(υ≥1015 s-1)下,透明物质的介电常数ε与其折射率n的关系为ε=n2。于是,依据式(3-84)有 (3-88)
稀溶液的折射率n与溶质的摩尔分数的关系为
(3-89)
于是可以导出
(3-90)
以上三式中:和——溶液和溶剂的折射率;
——无限稀溶液中溶质的摩尔折射;
——待定常数。
4、偶极矩μ的计算介电常数测量
结合式(3-82)、式(3-83)、式(3-87)和式(3-90)可以导出偶极矩的计算公式如下:
(单位:D,德拜)(3-91)
(单位:C·m,库伦·米)(3-92)
由此可见,只要通过介电常数、密度、折射率等物质宏观性质的测定即可
求得微观性质摩尔极化率和摩尔折射率以及分子偶极矩。
5.介电常数的测定
物质B的介电常数ε定义为电容器中用该物质为电解质时的电容C和同一电容器中为真空时的电容C0之比值: (3-93)
当用电容测定仪测量某物质的电容时,实测电容物质B的电容C B和仪器分布电容C d之和,故需要用已知介电常数的标准物质把仪器的分布电容测出来。方法