Iooniline polariseerumine

Ioonepolümeerimine

Enne kui saame aru, mida tähendab ioonepolümeerimine, vaatame, kuidas moodustub natriumkloriid (NaCl) molekul. Natriumkloriid (NaCl) molekul moodustub natriumi ja kloori aatomite vahelise ioonilise sideme kaudu. Natriumi aatom andestab ühe elektroni, et oma välisimate orbiitides oleks kaheksa elektroni. Nii muutub natriumi aatom positiivseks iooniks. Teisalt võtab kloori aatom ühe elektroni, et oma välisimates orbiitides oleks kaheksa elektroni ja muutub negatiivseks iooniks. Nüüd seostuvad positiivne natrium- ja negatiivne kloorioni elektrostaatilise jõu tõttu, moodustades natriumkloriidmolekuli. Looduslikult on igal natriumkloriidmolekulil positiivne ja negatiivne pool. Sellepärast, et natriumiosa molekulist on veidi positiivselt laengunud positiivse natriumioni olemasolu tõttu ja klooriosa on veidi negatiivselt laengunud negatiivse kloorioni olemasolu tõttu.

Kuna natriumkloriidmolekulis on tuumade vaheline kaugus, peab molekulis olema dipoolmoment isegi siis, kui ei ole rakendatud mitte mingit välise elektrivälja. Kuna natriumkloriidmolekulid koosnevad ainult kahest aatomist (ioonist), peab igas molekulis olema üks dipoolmoment, mis otsustab negatiivsest ioonist positiivsele ioonile. Kuid on palju ioonilisi kehmi, mis koosnevad rohkem kui kahest aatomist. Sellistes juhtudes on rohkem kui üks iooniline sideme ja seega peavad olema dipoolmomendid, vastavalt sellele, kui palju sidemeid on molekulis. Kuid kõik dipoolmomendid suunatakse suhteliselt negatiivsest ioonist positiivsele ioonile. Ühe molekuli tulemuslik dipoolmoment on molekuli individuaalsete dipoolmomentide vektorsumma.

Kui molekulil on sümmetriakeskpunkt, siis molekul võib omada mitmeid ioonilisi dipoolmomenti, kuid molekuli tulemuslik üldine dipoolmoment on null. Molekuli netto dipoolmoment esineb ainult asümmeetrilistes molekulides. See molekuli netto dipoolmoment nimetatakse püsivaks dipoolmomentiks, sest see eksisteerib molekulis isegi siis, kui ei ole mitte mingit ümbritsevat elektrivälja. Vaatame järgmiste joonistuste viidet. Esimeses joonisel on molekul moodustatud kahest aatomist ja tal on ainult üks dipoolmoment, mis suunatakse negatiivsest ioonist positiivsele ioonile. Joonisel 2 on molekulil sümmetriakeskpunkt.

On kaks dipoolmomenti, mis suunatakse negatiivsest ioonist positiivsele ioonile, kuid need kompenseerivad teineteist. Seega pole molekulil netto dipoolmomenti. Joonisel 3 on netto dipoolmoment, sest molekuli struktuur on asümmeetiline. Seega võivad molekulid omada püsivat dipoolmomenti või mitte, kuid kui rakendatakse välise elektrivälja, siis molekulide negatiivsed ioonid püüavad liikuda rakendatud välja positiivse poole suunas ja molekulide positiivsed ioonid püüavad liikuda rakendatud elektrivälja negatiivse poole suunas.

Seda nimetatakse ioonepolümeerimiseks. Kui ühikuulatuses materjalis on N arv polariseeritud molekule, siis materjali ioonepolümeerimine annab

Kus, µionic on molekuli keskmine induktiivne dipoolmoment, mis on tekkinud rakendatud elektrivälja tõttu. See on ilmselgelt proportsionaalne rakendatud elektrivälja tugevusega. Seega,

Kui rakendatakse välise välja, siis toimub väike positiivse tuuma ja negatiivsete elektronide lõikumine iga molekuli aatomites. Selle tõttu tekib iga molekuli aatomis elektroniline dipoolmoment. See elektroniline dipoolmoment on proportsionaalne ühikuulatuses olevate molekulide arvuga ja rakendatud elektrivälja tugevusega. Proportsionaliteetide konstant või polariseeritavus, ütleme, α elektroniline.

On mõistagi selge, et kui rakendatakse elektrivälja ioonilises dielektriigis, siis selles toimuvad kaks tüüpi polümeerimist. Need on ioonepolümeerimine ja elektroniline polümeerimine. Kokkuhoiu polümeerimine on nende kahe polümeerimise summa.

Deklaratsioon: Austa originaali, head artiklid on jagamise väärsed, kui on rikkumine, siis palun võta ühendust eemaldamiseks.