§ 4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Распределение заряда по молекуле может быть описано в терминах мультипольных моментов. Если вектор, на правленный от центра молекулы к заряду то мультипольные моменты можно записать следующим способом (Килич,

где представляет собой -польный момент, сумма по всем зарядам молекулы, если если

Для молекулы Первый неисчезающий момент молекулы дипольный момент. Он имеет три компоненты где .

Наличие дипольного момента у молекулы показывает, что молекула не обладает центром симметрии. Величины дипольных моментов молекул изотопов и других гомологов представлены в табл. 5

Таблица 5 Дипольные моменты молекул гомологического ряда

По определению квадрупольный момент имеет только два независимых члена

Квадрупольный момент молекулы воды был рассчитан методами квантовой механики с различными волновыми функциями (Глэзер и Коулсон, 1965), а также из модели молекулы воды с точечным распределением заряда (Роулинсон, 1951). Ниже представлены результаты обоих методов расчета и рекомендуемые значения компонент квадрупольного момента, полученные в системе центра масс молекулы (СГС):

Ивс и Лемон (1968) обратили внимание на то, что у молекулы воды компоненты квадрупольного момента аномальны по сравнению с аналогичными величинами других изоэлектронных гидридов: и неона. Для и неона Молекулы с цилиндрическим распределением заряда вокруг оси такие, как и удовлетворяют соотношению . У молекулы имеют противоположные знаки, что подтверждает уникальное распределение заряда этой молекулы среди изоэлектронных гидридов (рис. 5). Октупольные моменты молекулы воды представлены в работе (Стогрин и Стогрина, 1966).