התקצפת יונית

פולריזציה יונית

לפני שנבין מהי פולריזציה יונית, נצפה כיצד מתחבר מולקולת כלוריד סודיום (NaCl). מולקולת כלוריד הסודיום (NaCl) נוצרת על ידי קשר יוני בין אטומי סודיום וכלור. האטום של הסודיום מוותר על אלקטרון אחד כדי לקבל שמונה אלקטרונים במסלולים החיצוניים שלו. כך שהאטום של הסודיום הופך לאניון חיובי. מצד שני, האטום של הכלור מקבל אלקטרון אחד כדי ליצור שמונה אלקטרונים במסלולים החיצוניים שלו והופך לאניון שלילי. כעת, בשל כוחות אלקטרוסטטיים בין האניונים החיוביים של הסודיום והאניונים השליליים של הכלור, הם מתאגדים ויוצרים מולקולת כלוריד סודיום. באופן טבעי, לכל מולקולת כלוריד סודיום יש קצה חיובי וקצה שלילי. מכיוון שהחלק של הסודיום במולקולה יהיה טעון מעט חיובית בשל وجود האניון החיובי של הסודיום, והצד של הכלור יהיה טעון מעט שלילית בשל presença של האניון השלילי של הכלור.

מכיוון שיש מרחק בין גרעינים במולקולת כלוריד הסודיום, חייב להיות מומנט דיפול במולקולה גם ללא שדה חשמלי חיצוני מושך. מכיוון שמולקולות כלוריד הסודיום מכילות רק שני אטומים (אניונים), חייב להיות מומנט דיפול יחיד המצביע מהאניון השלילי לאניון החיובי בכל מולקולה. אבל ישנם מספר רב של תרכובות יוניות המכילות יותר משני אטומים. במקרים אלו, יהיו יותר מקשר יוני אחד ולכן יהיו מומנטים דיפולים במספר הקישורים במולקולה. אבל כל המומנטים הדיפולים מכוונים מהאניון הנמוך יותר לאניון הגבוה יותר. המומנט הדיפול הכולל של מולקולה אחת יהיה סכום הווקטור של המומנטים הדיפולים הפרטיים של המולקולה.

אם למולקולה יש מרכז סימטריה, אז המולקולה יכולה להכיל מספר מומנטים דיפולים בין יוניים, אך המומנט הדיפול הכולל של המולקולה יהיה אפס. מומנט דיפול נטו של המולקולה קיים רק בהבנה אסימטרית של המולקולות. מומנט הדיפול הנ"ל של המולקולה מכונה מומנט דיפול קבוע מאחר והוא קיים במולקולה גם ללא שדה חשמליipheral. נתבונן בתרשימים הבאים. בתרשים הראשון המולקולה מורכבת משני אטומים ויש לה רק מומנט דיפול אחד המצביע מהאניון השלילי לאניון החיובי. בתרשים 2, למולקולה יש מרכז סימטריה.

ישנם שני מומנטים דיפולים מהאניון השלילי לאניון החיובי אבל הם מבטלים זה את זה. לכן אין מומנט דיפול נטו של המולקולה. בתרשים 3, יש מומנט דיפול נטו עקב מבנה אסימטרי של המולקולה. לכן המולקולות יכולות להכיל מומנט דיפול קבוע או לא, אבל מיד עם החלת שדה חשמלי חיצוני, האניונים השליליים של המולקולות יוטו לכיוון החיובי של השדה המושך והאניונים החיוביים של המולקולות יוטו לכיוון השלילי של השדה חשמלי המושך.

זה נקרא פולריזציה יונית. אם יש N מספר מולקולות פולריות ביחידת נפח של החומר. הפולריזציה היונית של החומר ניתנת על ידי

כאשר, µionic הוא המומנט הדיפול הממוצע של המולקולה כתוצאה מהשדה החשמלי החיצוני המושך. זה ברור שהוא פרופורציונלי לחוזק השדה החשמלי המושך. לכן,

שוב, כאשר מפעילים שדה חיצוני, יהיה זחילה קלה של גרעין חיובי ואלקטרונים שליליים של כל אטום במולקולות. בגלל זה יהיה מומנט דיפול אלקטרוני בכל אטום במולקולות. מומנט הדיפול האלקטרוני הזה גם הוא פרופורציונלי למספר המולקולות לשיחת נפח ולחוזק השדה החשמלי המושך. קבוע הפרופורציה או הקוטביות לזה נאמר, α אלקטרוני.

אין צורך לומר כי תמיד כאשר מפעילים שדה חשמלי בדיאלקטרי של תרכובת יונית, יקרו בו שני סוגים של פולריזציה. אלו הן פולריזציה יונית ו-פולריזציה אלקטרונית. הפולריזציה הכוללת היא סכום שתי הפולריזציות האלו.

הצהרה: כבדו את המקור, מאמרים טובים שראויים לחלוקה, במקרה של הפרת זכויות יוצרים אנא צאו קשר למחיקה.