Polarización iónica
Polarización iónica
Antes de entender o que é a polarización iónica, observemos como se forma unha molécula de cloruro de sodio (NaCl). A molécula de cloruro de sodio (NaCl) fórmase mediante un enlace iónico entre átomos de sodio e cloro. O átomo de sodio cede un electrón para ter oito eléctrons na súa órbita máis externa. Deste xeito, o átomo de sodio converteuse nun íon positivo. Por outro lado, o átomo de cloro toma un electrón para ter oito eléctrons na súa órbita máis externa e converteuse nun íon negativo. Agora, debido á forza electrostática entre os íons de sodio positivos e cloro negativos, uníronse e formaron a molécula de cloruro de sodio. Naturalmente, cada molécula de cloruro de sodio ten un extremo positivo e un extremo negativo. Isto ocorre porque a parte de sodio da molécula estará ligeramente cargada positivamente debido á presenza do íon de sodio positivo, mentres que a parte de cloro estará ligeramente cargada negativamente debido á presenza do íon de cloro negativo.
Como hai unha distancia inter-núcleo na molécula de cloruro de sodio, debe haber un momento dipolo presente na molécula incluso na ausencia de calquera campo eléctrico externo aplicado. Como as moléculas de cloruro de sodio só teñen dous átomos (íons), debe haber un único momento dipolo apuntando do íon negativo ao positivo en cada molécula. Pero hai moitos compoñentes iónicos que teñen máis de dous átomos. Nestes casos, haverá máis dun enlace iónico e, polo tanto, haverá momentos dipolo tan numerosos como o número de enlaces na molécula. Pero todos os momentos dipolo están dirigidos do íon relativamente negativo ao positivo. O momento dipolo resultante dunha única molécula sería a suma vectorial dos momentos dipolo individuais da molécula.
Se a molécula ten centro de simetría, entón a molécula pode ter varios momentos dipolo interiomicos, pero o momento dipolo resultante global da molécula sería cero. O momento dipolo neto da molécula só presenta en estruturas asimétricas de moléculas. Este momento dipolo neto da molécula denomínase momento dipolo permanente, xa que está presente na molécula mesmo na ausencia de calquera campo eléctrico periférico. Tomemos como referencia as seguintes figuras. Na primeira figura, a molécula está formada por dous átomos e ten só un momento dipolo dirixido do íon negativo ao positivo. Na figura 2, a molécula ten centro de simetría.
Hai dous momentos dipolo do íon negativo ao positivo, pero anúlanse entre si. Polo tanto, non hai momento dipolo neto da molécula. Na figura 3, hai un momento dipolo neto debido á estrutura asimétrica da molécula. Así, as moléculas poden ter ou non un momento dipolo permanente, pero tan pronto como se aplique un campo eléctrico externo, os íons negativos das moléculas tenderán a desprazarse cara ao lado positivo do campo aplicado e os íons positivos das moléculas tenderán a desprazarse cara ao lado negativo do campo eléctrico aplicado.
Isto chámase polarización iónica. Se hai N número de moléculas polarizadas presentes no volume unitario do material. A polarización iónica do material dáse por
Onde, µionic é o momento dipolo medio inducido na molécula debido ao campo eléctrico externo aplicado. Isto é obviamente proporcional á intensidade do campo eléctrico aplicado. Así,
Novamente, cando se aplica un campo externo, haverá un lixeiro desprazamento do núcleo positivo e os electróns negativos de cada átomo das moléculas. Debido a iso, haverá un momento dipolo electrónico en cada átomo das moléculas. Este momento dipolo electrónico tamén é proporcional ao número de moléculas por unidade de volume e á intensidade do campo eléctrico aplicado. A constante de proporcionalidade ou polarizabilidade para isto, digamos, α electrónico.
É innecesario dicir que sempre que se aplique un campo eléctrico nun dieléctrico de composto iónico, ocorrerían dous tipos de polarización neles. Estes son a polarización iónica e a polarización electrónica. A polarización total é a suma destas dúas polarizacións.
Declaración: Respete o original, artigos boos merécen ser compartidos, se hai infracción contacte para eliminar.
