Nieprzepuszczalność chemiczna Co to jest, właściwości, przyczyny i przykłady



The chemiczna nieprzenikalność jest to właściwość, która posiada materię, która nie pozwala na umieszczenie dwóch ciał w tym samym miejscu i tym samym momencie jednocześnie. Może być również postrzegane jako cecha ciała, które wraz z inną jakością zwaną rozszerzeniem jest dokładne do opisu materii.

Bardzo łatwo jest sobie wyobrazić tę definicję na poziomie makroskopowym, gdzie obiekt w widoczny sposób zajmuje tylko jeden obszar w przestrzeni i fizycznie niemożliwe jest, aby dwa lub więcej obiektów znajdowało się w tym samym miejscu w tym samym czasie. Ale na poziomie molekularnym może się wydarzyć coś zupełnie innego.

W tym polu dwie lub więcej cząstek może zamieszkiwać tę samą przestrzeń w danym czasie lub cząstka może być „w dwóch miejscach” w tym samym czasie. To zachowanie na poziomie mikroskopowym jest opisane za pomocą narzędzi dostarczanych przez mechanikę kwantową,.

W tej dyscyplinie dodawane są różne koncepcje i stosowane do analizowania interakcji między dwiema lub więcej cząstkami, ustalania swoistych właściwości materii (takich jak energia lub siły, które interweniują w danym procesie), między innymi narzędziami ogromnej użyteczności.

Najprostszą próbkę chemicznej nieprzenikliwości obserwuje się w parach elektronów, które generują lub tworzą „nieprzenikalną sferę”.

Indeks

  • 1 Czym jest chemiczna nieprzenikalność?
  • 2 Właściwości
  • 3 Przyczyny
  • 4 Przykłady
    • 4.1 Fermiony
  • 5 referencji

Czym jest chemiczna nieprzenikalność?

Nieprzepuszczalność chemiczną można zdefiniować jako zdolność ciała do oparcia się jego przestrzeni zajmowanej przez inną. Innymi słowy, jest to opór materiału, który ma zostać pokonany.

Jednak aby być uważanym za nieprzenikalny, muszą być ciałami zwykłej materii. W tym sensie ciała mogą przechodzić cząstki, takie jak neutrina (skatalogowane jako materia nietypowa), nie wpływając na ich nieprzenikniony charakter, ponieważ nie obserwuje się interakcji z materią..

Właściwości

Mówiąc o właściwościach chemicznej nieprzenikliwości musimy mówić o naturze materii.

Można powiedzieć, że jeśli ciało nie może istnieć w tych samych wymiarach czasowych i przestrzennych, co inne, ciało to nie może zostać przebite ani przebite przez wyżej wymienione.

Mówiąc o chemicznej nieprzenikalności, należy mówić o rozmiarze, ponieważ oznacza to, że jądra atomów o różnych wymiarach pokazują, że istnieją dwa rodzaje elementów:

- Metale (mają duże jądra).

- Brak metali (mają małe rdzenie).

Jest to również związane ze zdolnością tych elementów do przekraczania. 

Wówczas dwa lub więcej ciał obdarzonych materią nie może zajmować tego samego obszaru w tym samym momencie, ponieważ chmury elektronów, z których składają się obecne atomy i cząsteczki, nie mogą zajmować tej samej przestrzeni w tym samym czasie.

Efekt ten jest generowany dla par elektronów poddanych oddziaływaniom Van der Waalsa (siła, przez którą cząsteczki się stabilizują).

Przyczyny

Główną przyczyną nieprzenikalności obserwowanej na poziomie makroskopowym jest istnienie przepuszczalności istniejącej na poziomie mikroskopowym, a to dzieje się wręcz przeciwnie. W ten sposób mówi się, że ta właściwość chemiczna jest nieodłączna od stanu badanego systemu.

Z tego powodu stosowana jest zasada wykluczenia Pauliego, która potwierdza fakt, że cząstki takie jak fermiony muszą znajdować się na różnych poziomach, aby zapewnić strukturę z minimalną możliwą energią, co oznacza, że ​​ma ona maksymalną możliwą stabilność.

Tak więc, gdy pewne frakcje materii zbliżają się do siebie, cząsteczki te również to robią, ale istnieje obłok generowany przez chmury elektronów, z których każdy ma swoją konfigurację i czyni je nieprzenikalnymi dla siebie..

Jednak ta nieprzenikalność jest względna w stosunku do warunków materii, ponieważ jeśli zostaną one zmienione (na przykład poddane bardzo wysokim ciśnieniom lub temperaturom), właściwość ta może się również zmienić, przekształcając ciało, aby było bardziej podatne na przemieszczenie przez inne.

Przykłady

Fermiony

Jako przykład chemicznej nieprzenikalności można policzyć przypadek cząstek, których liczba kwantowa spinów (lub spinów) jest reprezentowana przez ułamek, zwane fermionami.

Te subatomowe cząstki wykazują nieprzenikalność, ponieważ dwa lub więcej dokładnie równych fermionów nie może być zlokalizowanych w tym samym stanie kwantowym w tym samym czasie.

Zjawisko opisane powyżej wyjaśniono w sposób bardziej przejrzysty dla najbardziej znanych cząstek tego typu: elektronów w atomie. Zgodnie z zasadą wykluczenia Pauliego dwa elektrony w atomie polielektronicznym nie mogą mieć tych samych wartości dla czterech liczb kwantowych (n, l, m i s).

Jest to wyjaśnione w następujący sposób:

Zakładając, że istnieją dwa elektrony zajmujące ten sam orbital, oraz przypadek, że mają one równe wartości dla pierwszych trzech liczb kwantowych (n, l i m), a następnie czwarty i ostatni numer kwantowy (s) musi być różny w obu elektronach.

Oznacza to, że elektron musi mieć wartość wirowania równą ½, a elektron drugiego musi wynosić -½, ponieważ sugeruje, że obie liczby spinów kwantowych są równoległe iw przeciwnym kierunku.

Referencje

  1. Heinemann, F. H. (1945). Toland i Leibniz. Przegląd filozoficzny.
  2. Crookes, W. (1869). Kurs sześciu wykładów na temat zmian chemicznych węgla. Pobrane z books.google.co.ve
  3. Odling, W. (1869). The Chemical News and Journal of Industrial Science: (1869: styczeń-czerwiec). Pobrane z books.google.co.ve
  4. Bent, H.A. (2011). Cząsteczki i wiązanie chemiczne. Pobrane z books.google.co.ve