Den kemiska ogenomträngligheten är en egenskap som har de saker som inte tillåter två kroppar att vara på samma plats och samtidigt samtidigt. Det kan också ses som kännetecknet för en kropp som, tillsammans med en annan kvalitet som kallas förlängning, är korrekt när det gäller att beskriva materien.
Det är mycket lätt att föreställa sig denna definition på makroskopisk nivå, där ett objekt synligt upptar bara ett område i rymden och det är fysiskt omöjligt för två eller flera objekt att vara på samma plats på samma gång. Men på molekylnivå kan något mycket annat hända.
I detta område kan två eller flera partiklar bebor samma utrymme vid en given tidpunkt eller en partikel kan hittas "på två platser" samtidigt. Detta beteende på mikroskopisk nivå beskrivs genom de verktyg som tillhandahålls av kvantmekanik.
I denna disciplin läggs olika koncept till och tillämpas för att analysera interaktioner mellan två eller flera partiklar, etablera inneboende egenskaper hos materien (såsom energi eller krafter som är involverade i en given process), bland andra extremt användbara verktyg.
Det enklaste provet av kemisk ogenomtränglighet observeras i par av elektroner som genererar eller bildar en "ogenomtränglig sfär".
Vad är kemisk ogenomtränglighet?
Kemisk ogenomtränglighet kan definieras som en kropps förmåga att motstå att dess utrymme upptas av en annan. Med andra ord är det motståndet som materien måste korsas.
Men för att betraktas som ogenomtränglighet måste de vara organ av vanlig materia. I denna mening kan kroppar korsas av partiklar som neutrino (klassificeras som icke-vanlig materia) utan att påverka deras ogenomträngliga natur, eftersom ingen interaktion med materien observeras.
Egenskaper
När man talar om egenskaperna hos kemisk ogenomtränglighet måste man tala om materiens natur.
Det kan sägas att om en kropp inte kan existera i samma temporära och rumsliga dimensioner som en annan, kan denna kropp inte penetreras eller genomträngas av den som nämns ovan.
Att tala om kemisk ogenomtränglighet är att tala om storlek, eftersom det betyder att kärnorna i atomer som har olika dimensioner visar att det finns två klasser av element:
- Metaller (de har stora kärnor).
- Icke-metaller (de har kärnor i liten storlek).
Detta är också relaterat till förmågan hos dessa element att korsas.
Så, två eller flera kroppar utrustade med materia kan inte uppta samma område på samma ögonblick, eftersom elektronmoln som utgör de nuvarande atomerna och molekylerna inte kan uppta samma utrymme på samma gång.
Denna effekt genereras för par av elektron som utsätts för Van der Waals-interaktioner (kraft genom vilken molekyler stabiliseras).
orsaker
Den huvudsakliga orsaken till den obestämbarhet som kan observeras på makroskopisk nivå kommer från förekomsten av befintlig ogenomtränglighet på mikroskopisk nivå, och det händer också tvärtom. På detta sätt sägs det att denna kemiska egenskap är inneboende i tillståndet i systemet som studeras.
Av denna anledning används Pauli-uteslutningsprincipen, som stöder det faktum att partiklar som fermioner måste vara placerade på olika nivåer för att ge en struktur med minsta möjliga energi, vilket innebär att den har maximal möjlig stabilitet.
Således, när vissa fraktioner av materia kommer nära varandra, gör även dessa partiklar, men det finns en avvisande effekt genererad av elektronmoln som var och en har i sin konfiguration och gör dem ogenomträngliga för varandra.
Emellertid är denna ogenomtränglighet i förhållande till förhållandena i saken, eftersom om dessa förändras (till exempel genom att utsättas för mycket höga tryck eller temperaturer) kan denna egenskap också ändras, omvandla en kropp så att den blir mer mottaglig för att korsas av Övrig.
exempel
fermioner
Man kan räkna som ett exempel på kemisk ogenomtränglighet fallet för partiklar vars spinnkvantantal (eller spinn, s) representeras av en bråkdel, som kallas fermioner.
Dessa subatomiska partiklar uppvisar ogenomtränglighet eftersom två eller flera exakt samma fermioner inte kan placeras i samma kvanttillstånd på samma gång.
Det ovan beskrivna fenomenet förklaras tydligare för de mest kända partiklarna av denna typ: elektronerna i en atom. Enligt Pauli-uteslutningsprincipen kan två elektroner i en polyelektronisk atom inte ha samma värden för de fyra kvantumren (n, l, my).
Detta förklaras på följande sätt:
Antagande att det finns två elektroner som upptar samma kretslopp, och fallet framgår att dessa har lika värden för de första tre kvantumren (n, l och m), då måste det fjärde och sista kvantumret vara olika i båda elektronerna .
Det vill säga att en elektron måste ha ett vridvärde lika med ½ och det för den andra elektron måste vara -½, eftersom det innebär att båda spinnkvantantalet är parallella och i motsatt riktning.
referenser
- Heinemann, FH (1945). Toland och Leibniz. The Philosophical Review.
- Crookes, W. (1869). En kurs med sex föreläsningar om de kemiska förändringarna av kol. Återställs från books.google.co.ve
- Odling, W. (1869). The Chemical News and Journal of Industrial Science: (1869: Jan.-juni). Återställs från books.google.co.ve
- Bent, HA (2011). Molekyler och den kemiska bindningen. Återställs från books.google.co.ve