Impenetrabilità chimica

Cos'è l'impenetrabilità chimica?

IL Impenetrabilità chimica È una proprietà che ha la questione che non consente a due corpi di essere nello stesso posto e lo stesso momento contemporaneamente. Può anche essere visto come la caratteristica di un corpo che, insieme a un'altra qualità chiamata estensione, è precisa per descrivere la questione.

È molto facile immaginare questa definizione a livello macroscopico, in cui un oggetto occupa visibilmente solo una regione nello spazio ed è fisicamente impossibile per due o più oggetti essere nello stesso posto allo stesso tempo. Ma a livello molecolare può accadere qualcosa di molto diverso.

Secondo la proprietà dell'impenetrabilità chimica, la materia può trovarsi solo in un posto allo stesso tempo e spazio

In quest'area due o più particelle possono abitare lo stesso spazio in un dato istante o una particella per essere "in due posti" allo stesso tempo. Questo comportamento microscopico è descritto attraverso gli strumenti forniti dalla meccanica quantistica.

In questa disciplina vengono aggiunti e applicati diversi concetti per analizzare le interazioni tra due o più particelle, stabilire proprietà intrinseche della materia (come l'energia o le forze coinvolte in un determinato processo), tra gli altri strumenti di enorme utilità.

Il campione di impenetrabilità chimica più semplice si osserva nelle coppie di elettroni, che generano o formano una "sfera impenetrabile".

Cos'è l'impenetrabilità chimica?

Nella meccanica quantistica due particelle possono essere nello stesso posto contemporaneamente

L'impenetrabilità chimica può essere definita come la capacità di un corpo di resistere che il suo spazio è occupato da un altro. In altre parole, è la resistenza che la questione possiede da attraversare.

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Tuttavia, per essere considerati l'impenetrabilità, devono essere corpi di materia ordinaria. In questo senso, i corpi possono essere attraversati da particelle come i neutrini (catalogati come materia non ordinaria) senza influire sul loro carattere impenetrabile, poiché non si osserva alcuna interazione con la materia.

Proprietà dell'impenetrabilità chimica

Quando parli delle proprietà dell'impenetrabilità chimica, dobbiamo parlare della natura della materia.

Si può dire che se un corpo non può esistere nelle stesse dimensioni temporali e spaziali di un altro, questo corpo non può essere penetrato o trasferito dal suddetto.

Parlare di impenetrabilità chimica sta parlando di dimensioni, perché ciò significa che gli atomi che hanno dimensioni diverse mostrano che ci sono due tipi di elementi:

• Metalli (avere grandi nuclei).
• Nessun metallo (hanno nuclei di piccole dimensioni).

Ciò è anche legato alla capacità di questi elementi di essere attraversati. 

Quindi, due o più corpi dotati di materia non possono occupare la stessa area contemporaneamente, perché le nuvole di elettroni che costituiscono i presenti atomi e molecole non possono occupare lo stesso spazio allo stesso tempo.

Questo effetto viene generato per le coppie di elettroni sottoposti alle interazioni van der Waals (forza attraverso le quali le molecole sono stabilizzate).

Cause

La causa principale dell'impenetrabilità osservabile a livello macroscopico deriva dall'esistenza dell'impenetrabilità esistente a livello microscopico, e questo accade anche al contrario. In questo modo, si dice che questa proprietà chimica sia inerente allo stato del sistema che viene studiato.

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Per questo motivo, viene utilizzato il principio di esclusione di Pauli, che supporta il fatto che particelle come le fermioni dovrebbero essere posizionate a diversi livelli per concedere una struttura con l'energia minima possibile, il che implica che ha la massima stabilità possibile.

Pertanto, quando alcune frazioni di materia si avvicinano reciprocamente, anche queste particelle lo fanno, ma c'è un effetto repulsivo generato dalle nuvole di elettroni che ognuno ha nella sua configurazione e riesce a essere impenetrabili tra loro.

Tuttavia, questa impenetrabilità è relativa alle condizioni della materia, poiché se queste vengono modificate (ad esempio, essendo soggetti a pressioni o temperature molto elevate) questa proprietà può anche cambiare, trasformando un corpo per renderlo più suscettibile ad essere attraversato da altri.

Esempi di impenetrabilità chimica

Fermioni

Può essere conteggiato come un esempio di impenetrabilità chimica il caso di particelle il cui numero quantico di rotazione (o spin, s) è rappresentato da una frazione, che sono chiamate fermioni.

Queste particelle subatomiche presentano impenetrabilità perché non possono essere collocate nello stesso stato quantico due o più equamente le fermioni, allo stesso tempo.

Il fenomeno sopra descritto è spiegato in modo più chiaro per le particelle più conosciute di questo tipo: elettroni in un atomo. Secondo il principio di esclusione di Pauli, due elettroni in un atomo polielettronico non sono in grado di avere gli stessi valori per i quattro numeri quantistici (N, l, M E S).

Questo è spiegato come segue:

Supponendo che due elettroni stiano occupando lo stesso orbitale, e c'è il caso in cui abbiano valori uguali per i primi tre numeri quantici (N, l E M), quindi il quarto e ultimo numero quantico (S) Deve essere diverso in entrambi gli elettroni.

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Cioè, un elettrone deve avere un valore di rotazione pari a ½ e quello dell'altro elettrone deve essere --½, perché implica che entrambi i numeri quantici di spin sono paralleli e altrimenti.

Cross Ordinary Matter

Un semplice esempio di impenetrabilità a livello macroscopico è l'incapacità che una persona deve attraversare un muro di cemento, una porta chiusa o un altro corpo di materia ordinaria.

Riferimenti

1. Heinemann, f. H. (1945). Toland e Leibniz. La recensione filosofica.
2. Crookes, w. (1869). Un corso di sei lezioni sui cambiamenti chimici del carbonio. Recuperato dai libri.Google.co.andare
3. Odling, w. (1869). The Chemical News and Journal of Industrial Science: (1869: Jan.-Giugno). Recuperato dai libri.Google.co.andare
4. Piegato, h.A. (2011). Molecole e legame chimico. Recuperato dai libri.Google.co.andare