Kimyasal girilemezlik iki cisim aynı yerde ve aynı anda aynı sürede olmasına izin vermez şeyler vardır bir özelliktir. Uzatma adı verilen başka bir niteliğin yanı sıra, maddeyi tanımlamada doğru olan bir cismin özelliği olarak da görülebilir.
Bu tanımı, bir nesnenin uzayda gözle görülür şekilde yalnızca bir bölgeyi işgal ettiği ve iki veya daha fazla nesnenin aynı anda aynı yerde bulunmasının fiziksel olarak imkansız olduğu makroskopik düzeyde hayal etmek çok kolaydır. Ancak moleküler düzeyde çok farklı bir şey olabilir.
Bu alanda, belirli bir anda iki veya daha fazla parçacık aynı uzayda yaşayabilir veya bir parçacık aynı anda "iki yerde" olabilir. Mikroskobik seviyedeki bu davranış, kuantum mekaniği tarafından sağlanan araçlarla açıklanmaktadır.
Bu disiplinde, diğer son derece yararlı araçların yanı sıra, iki veya daha fazla parçacık arasındaki etkileşimleri analiz etmek, maddenin kendine özgü özelliklerini (enerji veya belirli bir işlemde yer alan kuvvetler gibi) oluşturmak için farklı kavramlar eklenir ve uygulanır.
Kimyasal geçirgenliğin en basit örneği, "geçilmez bir küre" oluşturan veya oluşturan elektron çiftlerinde gözlemlenir.
Kimyasal geçirgenlik nedir?
Kimyasal geçirgenlik, bir bedenin başka bir vücut tarafından işgal edilen boşluğuna direnme yeteneği olarak tanımlanabilir. Başka bir deyişle, maddenin aşılması gereken dirençtir.
Bununla birlikte, aşılmaz olarak kabul edilmeleri için sıradan cisimler olmaları gerekir. Bu anlamda cisimler, madde ile herhangi bir etkileşim gözlenmediği için, nötrinolar gibi (sıradan olmayan madde olarak sınıflandırılan) parçacıklar, geçilemez doğalarını etkilemeden geçebilirler.
Özellikleri
Kimyasal geçirgenliğin özelliklerinden bahsederken, maddenin doğasından bahsetmek gerekir.
Bir cisim bir diğeriyle aynı zamansal ve mekansal boyutlarda var olamıyorsa, bu cisme yukarıda bahsedilen cisim tarafından delinemez veya delinemez denilebilir.
Kimyasal geçirgenlikten bahsetmek boyuttan bahsetmektir, çünkü bu, farklı boyutlara sahip atomların çekirdeklerinin iki sınıf element olduğunu gösterdiği anlamına gelir:
- Metaller (büyük çekirdeklere sahiptirler).
- Metal olmayanlar (küçük boyutlu çekirdeklere sahiptirler).
Bu aynı zamanda bu öğelerin aşılabilme yeteneği ile de ilgilidir.
Yani madde ile donatılmış iki veya daha fazla cisim aynı anda aynı alanı işgal edemez çünkü mevcut atomları ve molekülleri oluşturan elektron bulutları aynı anda aynı yerde bulunamazlar.
Bu etki, Van der Waals etkileşimlerine (moleküllerin stabilize olduğu kuvvet) maruz kalan elektron çiftleri için üretilir.
Nedenler
Makroskopik düzeyde gözlemlenebilen geçirilemezliğin ana nedeni, mikroskobik düzeyde var olan geçirilmezliğin varlığından gelir ve bu da tam tersi olur. Bu şekilde, bu kimyasal özelliğin incelenen sistemin durumuna içkin olduğu söylenir.
Bu nedenle, mümkün olan en düşük enerjiye sahip bir yapı sağlamak için fermiyonlar gibi parçacıkların farklı seviyelerde konumlandırılması gerektiği gerçeğini destekleyen Pauli Dışlama İlkesi kullanılır, bu da mümkün olan maksimum kararlılığa sahip olduğu anlamına gelir.
Bu nedenle, maddenin belirli fraksiyonları birbirine yaklaştığında, bu parçacıklar da bunu yaparlar, ancak her birinin kendi konfigürasyonunda sahip olduğu elektron bulutlarının ürettiği itici bir etki vardır ve onları birbirine geçirilemez hale getirir.
Bununla birlikte, bu geçirgenlik, maddenin koşullarına bağlıdır, çünkü bunlar değiştirilirse (örneğin, çok yüksek basınçlara veya sıcaklıklara maruz kalırlarsa), bu özellik de değişebilir ve bir bedeni, onu geçilmeye daha duyarlı hale getirecek şekilde dönüştürebilir. diğer.
Örnekler
Fermionlar
Spin kuantum sayısı (veya spinleri) fermiyon adı verilen bir fraksiyonla temsil edilen parçacıkların durumu, kimyasal geçirimsizliğin bir örneği olarak sayılabilir.
Bu atom altı parçacıklar, iki veya daha fazla tam olarak aynı fermiyon aynı anda aynı kuantum durumuna yerleştirilemediğinden, geçilmezlik sergiler.
Yukarıda açıklanan fenomen, bu türden en iyi bilinen parçacıklar için daha net bir şekilde açıklanmaktadır: bir atomdaki elektronlar. Pauli Hariç Tutma İlkesine göre, bir polielektronik atomdaki iki elektron, dört kuantum sayısı (n, l, mys) için aynı değerlere sahip olamaz.
Bu şu şekilde açıklanmaktadır:
Aynı yörüngeyi işgal eden iki elektron olduğunu varsayarsak ve bunların ilk üç kuantum numarası (n, l ve m) için eşit değerlere sahip olduğu varsayılırsa, dördüncü ve son kuantum sayıları her iki elektronda farklı olmalıdır. .
Yani, bir elektronun ½'ya eşit bir spin değerine sahip olması gerekir ve diğer elektronunki -½ olmalıdır, çünkü bu, her iki spin kuantum sayısının paralel ve ters yönde olduğunu ima eder.
Referanslar
- Heinemann, FH (1945). Toland ve Leibniz. Felsefi İnceleme.
- Crookes, W. (1869). Karbonun kimyasal değişimleri üzerine altı derslik bir kurs. Books.google.co.ve 'den kurtarıldı
- Odling, W. (1869). The Chemical News ve Journal of Industrial Science: (1869: Ocak-Haziran). Books.google.co.ve 'den kurtarıldı
- Bent, HA (2011). Moleküller ve Kimyasal Bağ. Books.google.co.ve 'den kurtarıldı