В химическата непроницаемост е собственост, която има неща, които не позволяват на две тела да бъдат на същото място и по същото време едновременно. Може да се разглежда и като характеристика на тяло, което заедно с друго качество, наречено разширение, е точно при описанието на материята.
Много е лесно да си представим това определение на макроскопично ниво, когато обект видимо заема само една област в пространството и е физически невъзможно два или повече обекта да бъдат на едно и също място едновременно. Но на молекулярно ниво може да се случи нещо много различно.
В тази област две или повече частици могат да обитават едно и също пространство в даден момент или частица може да бъде открита "на две места" едновременно. Това поведение на микроскопично ниво е описано чрез инструментите, предоставени от квантовата механика.
В тази дисциплина се добавят и прилагат различни понятия за анализ на взаимодействията между две или повече частици, установяване на присъщи свойства на материята (като енергия или силите, участващи в даден процес), сред други изключително полезни инструменти.
Най-простата проба от химическа непроницаемост се наблюдава при двойки електрони, които генерират или образуват „непроницаема сфера“.
Какво е химическа непроницаемост?
Химическата непроницаемост може да се определи като способността на тялото да се съпротивлява на пространството си, заето от друг. С други думи, съпротивата трябва да бъде пресечена.
За да бъдат считани за непроницаеми обаче, те трябва да са тела от обикновена материя. В този смисъл телата могат да бъдат преминавани от частици като неутрино (класифицирани като не обикновена материя), без това да повлияе на тяхната непроницаема природа, тъй като не се наблюдава взаимодействие с материята.
Имоти
Когато говорим за свойствата на химическата непроницаемост, трябва да се говори за естеството на материята.
Може да се каже, че ако тяло не може да съществува в същите времеви и пространствени измерения като друго, това тяло не може да бъде проникнато или пробито от споменатото по-горе.
Да говорим за химическа непроницаемост означава да говорим за размер, тъй като това означава, че ядрата на атомите, които имат различни измерения, показват, че има два класа елементи:
- Метали (имат големи ядра).
- Неметали (имат ядра с малък размер).
Това е свързано и със способността на тези елементи да се преминават.
И така, две или повече тела, надарени с материя, не могат да заемат една и съща област в същия миг, тъй като електронните облаци, които съставят настоящите атоми и молекули, не могат да заемат едно и също пространство едновременно.
Този ефект се генерира за двойки електрони, подложени на взаимодействия на Ван дер Ваалс (сила, чрез която молекулите се стабилизират).
Причини
Основната причина за непроницаемостта, наблюдавана на макроскопско ниво, идва от съществуването на съществуващата непроницаемост на микроскопично ниво, а това се случва и обратното. По този начин се казва, че това химично свойство е присъщо на състоянието на изследваната система.
Поради тази причина се използва принципа на изключване на Паули, който подкрепя факта, че частици като фермиони трябва да бъдат разположени на различни нива, за да осигурят структура с минимално възможна енергия, което означава, че тя има максимално възможна стабилност.
По този начин, когато определени фракции от материята се доближават една до друга, тези частици също го правят, но има отблъскващ ефект, генериран от електронните облаци, които всеки от тях притежава в своята конфигурация и ги прави непроницаеми един за друг.
Тази непроницаемост обаче е относителна към условията на материята, тъй като ако те се променят (например, са подложени на много високи налягания или температури), това свойство също може да се промени, трансформирайки тялото, за да стане по-податливо на преминаване от друг.
Примери
фермиони
Като пример за химическа непроницаемост може да се счита случаят с частици, чието спиново квантово число (или спин, s) е представено от фракция, която се нарича фермиони.
Тези субатомни частици проявяват непроницаемост, тъй като два или повече абсолютно еднакви фермиона не могат да бъдат поставени в едно и също квантово състояние едновременно.
Явлението, описано по-горе, се обяснява по-ясно за най-известните частици от този тип: електроните в атом. Според принципа на изключване на Паули, два електрона в полиелектронния атом не са в състояние да имат еднакви стойности за четирите квантови числа (n, l, mys).
Това се обяснява по следния начин:
Ако приемем, че има два електрона, заемащи една и съща орбитала, и се представя случаят, че те имат равни стойности за първите три квантови числа (n, l и m), тогава четвъртото и последното квантово число (и) трябва да са различни в двата електрона, Тоест, единият електрон трябва да има стойност на спина, равна на ½, а тази на другия електрон трябва да бъде ½, защото това означава, че и двете спинови квантови числа са успоредни и в обратна посока.
Препратки
- Хайнеман, FH (1945). Толанд и Лайбниц. Философският преглед.
- Crookes, W. (1869). Курс от шест лекции за химичните промени на въглерода. Възстановени от books.google.co.ve
- Odling, W. (1869). The Chemical News and Journal of Industrial Science: (1869: януари-юни). Възстановени от books.google.co.ve
- Bent, HA (2011). Молекули и химическа връзка. Възстановени от books.google.co.ve