Χημική αδιαφάνεια Τι είναι, ιδιότητες, αιτίες και παραδείγματα

Το χημική αδιαπέραστη είναι μια ιδιότητα που διαθέτει ύλη που δεν επιτρέπει την τοποθέτηση δύο σωμάτων στον ίδιο χώρο και την ίδια στιγμή ταυτόχρονα. Μπορεί επίσης να θεωρηθεί ως το χαρακτηριστικό ενός σώματος που, μαζί με μια άλλη ποιότητα που ονομάζεται επέκταση, είναι ακριβής για να περιγράψει την ύλη.

Είναι πολύ εύκολο να φανταστούμε αυτόν τον ορισμό σε μακροσκοπικό επίπεδο, όπου ένα αντικείμενο εμφανώς καταλαμβάνει μόνο μία περιοχή στο διάστημα και είναι φυσικά αδύνατο για δύο ή περισσότερα αντικείμενα να βρίσκονται στο ίδιο σημείο ταυτόχρονα. Αλλά σε μοριακό επίπεδο μπορεί να συμβεί κάτι πολύ διαφορετικό.

Σε αυτό το πεδίο δύο ή περισσότερα σωματίδια μπορούν να κατοικούν στον ίδιο χώρο σε δεδομένη χρονική στιγμή ή ένα σωματίδιο μπορεί να είναι "σε δύο μέρη" ταυτόχρονα. Αυτή η συμπεριφορά σε μικροσκοπικό επίπεδο περιγράφεται από τα εργαλεία που παρέχονται από την κβαντομηχανική,.

Σε αυτήν την πειθαρχία προστίθενται και ισχύουν διαφορετικές έννοιες για την ανάλυση αλληλεπιδράσεων μεταξύ δύο ή περισσότερα σωματίδια, καθιερώσει εγγενείς ιδιότητες της ύλης (όπως η ενέργεια και οι δυνάμεις που εμπλέκονται σε μια δεδομένη διαδικασία), μεταξύ άλλων εργαλείων εξαιρετικά χρήσιμη.

Το απλούστερο δείγμα χημικής διαπερατότητας παρατηρείται σε ζεύγη ηλεκτρονίων, τα οποία δημιουργούν ή σχηματίζουν μια "αδιαπέραστη σφαίρα".

Ευρετήριο

• 1 Τι είναι η χημική αδιαπέραστη?
• 2 Ιδιότητες
• 3 Αιτίες
• 4 Παραδείγματα
  • 4.1 Φερμιόνες
• 5 Αναφορές

Τι είναι η χημική αδιαπέραστο?

Η χημική αδιαπέραστη δύναμη μπορεί να οριστεί ως η ικανότητα ενός σώματος να αντισταθεί στο χώρο του που καταλαμβάνεται από άλλο. Με άλλα λόγια, είναι η αντίσταση του υλικού να διασχίζεται.

Ωστόσο, για να θεωρηθούν ως αδιαπέραστο, πρέπει να είναι όργανα συνηθισμένης ύλης. Υπό την έννοια αυτή, τα σώματα μπορεί να διατρέχεται από σωματίδια όπως νετρίνα (που ταξινομούνται ως συνηθισμένη ύλη) χωρίς να επηρεάζει αδιαπέραστο χαρακτήρα του, διότι καμία αλληλεπίδραση παρατηρείται με την ύλη.

Ιδιότητες

Όταν μιλάμε για τις ιδιότητες της χημικής αδιαφάνειας, πρέπει να μιλάμε για τη φύση της ύλης.

Μπορούμε να πούμε ότι εάν ένα σώμα δεν μπορεί να υπάρχει στις ίδιες χρονικές και χωρικές διαστάσεις με ένα άλλο, αυτό το σώμα δεν μπορεί να διεισδύσει ή να διατρυπάται από τα προαναφερθέντα.

Για να μιλήσουμε για χημική αδιαπέραστο είναι να μιλάμε για μέγεθος, διότι αυτό σημαίνει ότι οι πυρήνες ατόμων που έχουν διαφορετικές διαστάσεις δείχνουν ότι υπάρχουν δύο είδη στοιχείων:

- Μέταλλα (έχουν μεγάλους πυρήνες).

- Δεν υπάρχουν μέταλλα (έχουν πυρήνες μικρού μεγέθους).

Αυτό σχετίζεται επίσης με την ικανότητα των στοιχείων αυτών να διασχίζονται. 

Στη συνέχεια, δύο ή περισσότερα σώματα προικισμένα με υλικό δεν μπορεί να καταλαμβάνει την ίδια περιοχή την ίδια στιγμή, επειδή τα σύννεφα ηλεκτρονίων που συνιστούν άτομα και τα μόρια του παρόντος δεν μπορούν να καταλαμβάνουν τον ίδιο χώρο την ίδια στιγμή.

Αυτή η επίδραση παράγεται για τα ζεύγη ηλεκτρονίων που υποβάλλονται στις αλληλεπιδράσεις Van der Waals (δύναμη μέσω της οποίας σταθεροποιούνται τα μόρια).

Αιτίες

Η κύρια αιτία της μη διαπερατότητας παρατηρούμενης σε μακροσκοπικό επίπεδο προέρχεται από την ύπαρξη της αδιαπερατότητας που υπάρχει σε μικροσκοπικό επίπεδο και αυτό συμβαίνει και αντίθετα. Με αυτό τον τρόπο, λέγεται ότι αυτή η χημική ιδιότητα είναι εγγενής στην κατάσταση του συστήματος που μελετάται.

Για το λόγο αυτό, η αρχή του Pauli, η οποία υποστηρίζει το γεγονός ότι τα σωματίδια ως φερμιόνια να βρίσκονται σε διαφορετικά επίπεδα για να παρέχουν μία δομή με την ελάχιστη δυνατή ενέργεια χρησιμοποιείται, το οποίο σημαίνει ότι έχει τη μέγιστη δυνατή σταθερότητα.

Έτσι, όταν ορισμένες κλάσματα του υλικού που έχουν συνενωθεί, τα σωματίδια αυτά επίσης να κάνουμε, αλλά υπάρχει μια αποκρουστική αποτέλεσμα που δημιουργείται από τα σύννεφα ηλεκτρονίων με το καθένα σε διαμόρφωση και επιτυγχάνει τους που είναι αδιαπέραστη από το άλλο.

Ωστόσο, αυτή η αδιαφάνεια είναι σχετικά με τους όρους της ύλης, δεδομένου ότι αν αυτά έχουν μεταβληθεί (για παράδειγμα, να υποβληθεί σε πίεση ή σε υψηλές θερμοκρασίες) και αυτή η ιδιότητα μπορεί να αλλάξει, μετατρέποντας ένα σώμα να κάνει πιο επιρρεπείς να διασχίζεται από άλλα.

Παραδείγματα

Fermions

Μπορούμε να μετρήσουμε ως παράδειγμα της χημικής αδιαπερατότητας την περίπτωση σωματιδίων των οποίων ο κβαντικός αριθμός σπιν (ή spin, s) αντιπροσωπεύεται από ένα κλάσμα, τα οποία ονομάζονται φερμιόνια.

Αυτά τα υποατομικά σωματίδια εμφανίζουν αδιαπέραστο φαινόμενο επειδή δύο ή περισσότερα ακριβώς ισοδύναμα φερμιόνια δεν μπορούν να εντοπιστούν στην ίδια κβαντική κατάσταση ταυτόχρονα.

Το φαινόμενο που περιγράφηκε παραπάνω εξηγείται σαφέστερα για τα πιο γνωστά σωματίδια αυτού του τύπου: τα ηλεκτρόνια σε ένα άτομο. Σύμφωνα με την αρχή αποκλεισμού του Pauli, δύο ηλεκτρόνια σε ένα πολυηλεκτρικό άτομο δεν μπορούν να έχουν τις ίδιες τιμές για τους τέσσερις κβαντικούς αριθμούς (n, l, m και s).

Αυτό εξηγείται ως εξής:

Υποθέτοντας ότι υπάρχουν δύο ηλεκτρόνια που καταλαμβάνουν το ίδιο τροχιακό, και στην περίπτωση που έχουν ίσες τιμές για τους τρεις πρώτους κβαντικούς αριθμούς (n, l και m), τότε ο τέταρτος και τελευταίος κβαντικός αριθμός (s) πρέπει να είναι διαφορετικό και στα δύο ηλεκτρόνια.

Δηλαδή, ένα ηλεκτρόνιο πρέπει να έχει τιμή περιστροφής ίση με το ½ και αυτό του άλλου ηλεκτρονίου πρέπει να είναι-½, διότι υποδηλώνει ότι και οι δύο κβαντικοί αριθμοί περιστροφής είναι παράλληλοι και αντίθετης κατεύθυνσης.

Αναφορές

1. Heinemann, F. Η. (1945). Toland και Leibniz. Η Φιλοσοφική Ανασκόπηση.
2. Crookes, W. (1869). Ένα μάθημα έξι διαλέξεων για τις χημικές αλλαγές του άνθρακα. Ανακτήθηκε από το books.google.co.ve
3. Odling, W. (1869). Το Chemical News και το Journal of Industrial Science: (1869: Ιαν.-Ιούνιος). Ανακτήθηκε από το books.google.co.ve
4. Bent, Η.Α. (2011). Μόρια και το χημικό δεσμό. Ανακτήθηκε από το books.google.co.ve