Den kemiske uigennemtrængelighed er en egenskab, der har de ting, der ikke tillader to legemer at være på samme sted og på samme tid samtidig. Det kan også ses som det kendetegnende for et legeme, der sammen med en anden kvalitet kaldet udvidelse er nøjagtige til at beskrive stof.
Det er meget let at forestille sig denne definition på det makroskopiske niveau, hvor et objekt synligt kun optager et område i rummet, og det er fysisk umuligt for to eller flere objekter at være på samme sted på samme tid. Men på molekylært niveau kan der ske noget meget andet.
I dette område kan to eller flere partikler bebo det samme rum på et givet tidspunkt, eller en partikel kan findes "på to steder" på samme tid. Denne opførsel på mikroskopisk niveau er beskrevet gennem værktøjerne leveret af kvantemekanik.
I denne disciplin tilføjes og anvendes forskellige koncepter til at analysere samspillet mellem to eller flere partikler, etablere iboende egenskaber ved stof (såsom energi eller kræfterne involveret i en given proces), blandt andre ekstremt nyttige værktøjer.
Den enkleste prøve af kemisk uigennemtrængelighed observeres i par af elektroner, der genererer eller danner en "uigennemtrængelig sfære".
Hvad er kemisk uigennemtrængelighed?
Kemisk uigennemtrængelighed kan defineres som et legems evne til at modstå, at dets rum besættes af en anden. Med andre ord er det modstanden, at materien skal krydses.
For at blive betragtet som uigennemtrængelighed skal de dog være organer af almindelig stof. I denne forstand kan legemer gennemgås af partikler såsom neutrinoer (klassificeret som ikke-almindeligt stof) uden at påvirke deres uigennemtrængelighed, da der ikke observeres nogen interaktion med stof.
Ejendomme
Når man taler om egenskaberne ved kemisk uigennemtrængelighed, skal man tale om materiens natur.
Det kan siges, at hvis et legeme ikke kan eksistere i de samme tidsmæssige og rumlige dimensioner som et andet, kan dette legeme ikke trænges igennem eller gennembores af det, der er nævnt ovenfor.
At tale om kemisk uigennemtrængelighed er at tale om størrelse, da det betyder, at kernerne i atomer, der har forskellige dimensioner, viser, at der er to klasser af elementer:
- Metaller (de har store kerner).
- Ikke-metaller (de har kerner i lille størrelse).
Dette er også relateret til disse elementers evne til at krydse.
Så to eller flere legemer, der er udstyret med stof, kan ikke besætte det samme område på samme øjeblik, fordi elektronskyerne, der udgør de nuværende atomer og molekyler, ikke kan besætte det samme rum på samme tid.
Denne effekt genereres for par af elektroner, der udsættes for Van der Waals-interaktioner (kraft, gennem hvilken molekyler stabiliseres).
Årsager
Den vigtigste årsag til den uigennemtrængelighed, der kan observeres på det makroskopiske niveau, kommer fra eksistensen af den eksisterende uigennemtrængelighed på det mikroskopiske niveau, og det sker også det modsatte. På denne måde siges det, at denne kemiske egenskab er iboende for tilstanden i det undersøgte system.
Af denne grund anvendes Pauli-udelukkelsesprincippet, som understøtter det faktum, at partikler såsom fermioner skal placeres på forskellige niveauer for at give en struktur med mindst mulig energi, hvilket indebærer, at det har den størst mulige stabilitet.
Når visse fraktioner af stof kommer tæt på hinanden, gør disse partikler også det, men der er en frastødende virkning genereret af elektronskyerne, som hver besidder i sin konfiguration og gør dem uigennemtrængelige for hinanden.
Imidlertid er denne uigennemtrængelighed i forhold til sagsforholdene, da hvis disse ændres (f.eks. Udsættes for meget høje tryk eller temperaturer) kan denne egenskab også ændres, hvilket omdanner et legeme for at gøre det mere modtageligt for at blive krydset af Andet.
eksempler
fermioner
Man kan regne som et eksempel på kemisk uigennemtrængelighed tilfældet med partikler, hvis spinkvanttal (eller spin, s) er repræsenteret af en brøkdel, der kaldes fermioner.
Disse subatomære partikler udviser uigennemtrængelighed, fordi to eller flere nøjagtigt de samme fermioner ikke kan placeres i den samme kvantetilstand på samme tid.
Det ovenfor beskrevne fænomen forklares mere tydeligt for de mest kendte partikler af denne type: elektronerne i et atom. I henhold til Pauli-ekskluderingsprincippet er to elektroner i et polyelektronisk atom ikke i stand til at have de samme værdier for de fire kvanttal (n, l, my).
Dette forklares som følger:
Hvis man antager, at der er to elektroner, der optager den samme orbital, og sagen er præsenteret, at disse har samme værdier for de første tre kvanttal (n, l og m), skal det (de) fjerde og sidste kvantetal (r) være forskellige i begge elektroner.
Det vil sige, at det ene elektron skal have en spin-værdi, der er lig med ½, og den for den anden elektron skal være -½, fordi det indebærer, at begge spin-kvanttal er parallelle og i modsat retning.
Referencer
- Heinemann, FH (1945). Toland og Leibniz. Den filosofiske gennemgang.
- Crookes, W. (1869). Et kursus med seks forelæsninger om de kemiske ændringer i kulstof. Gendannes fra books.google.co.ve
- Odling, W. (1869). The Chemical News and Journal of Industrial Science: (1869: Jan.-Juni). Gendannes fra books.google.co.ve
- Bent, HA (2011). Molekyler og den kemiske binding. Gendannes fra books.google.co.ve