Іондық поляризация

Иондық поляризация

Иондық поляризация туралы түсінік алудан бұрын, содиум хлорид (NaCl) молекулалары қалай пайда боладыға көңіл бөлеміз. Содиум хлорид (NaCl) молекулалары содиум мен хлор атомдарының иондық байланысы арқылы пайда болады. Содиум атомы өзінің соңғы орбитасында сегіз электрон жинау үшін бір электрон береді. Сондықтан содиум атомы теріс зарядты іонға айналады. Басқа жағынан, хлор атомы өзінің соңғы орбитасында сегіз электрон жинау үшін бір электрон алады және теріс зарядты іонға айналады. Электростатикалық күштің нәтижесінде теріс содиум және теріс хлор иондары бір-бірімен байланысады және содиум хлорид молекулалары пайда болады. Табиғатта, әрбір содиум хлорид молекулаларының теріс және теріс жағы болады. Себебі, молекуланың содиум бөлігі теріс содиум ионының қатысуына байланысты азымша теріс зарядты, ал хлор бөлігі теріс хлор ионының қатысуына байланысты азымша теріс зарядты қабылдайды.

Содиум хлорид молекулаларында ядро арасындағы аралық бар, сондықтан молекулаларда қандай да бір сыртқы электр және өріс қолданылмағанда да диполь моменті болады. Содиум хлорид молекулалары тек екі атом (ион) болғандықтан, әрбір молекулада теріс іоннан теріс ионға бағытталған бір диполь моменті болады. Бірақ бірнеше иондық заттар бар, оларда екіден көп атомдар бар. Осындай жағдайларда, молекулаларда бірнеше иондық байланыстар және сондықтан молекулаларда бірнеше диполь моменттері болады. Бірақ барлық диполь моменттер теріс ионнан теріс ионға бағытталған. Ең жақсы диполь моменті молекуланың өзіндік диполь моменттерінің векторлық қосындысы болады.

Егер молекуланың симметрия центрі болса, онда молекулаларда бірнеше иондық диполь моменттері болуы мүмкін, бірақ молекуланың жалпы диполь моменті нөлге тең болады. Молекуланың жалпы диполь моменті асимметриялық структуралы молекулалардағы ғана болады. Бұл молекуланың жалпы диполь моменті, бұл молекуланың қалыптасқан диполь моменті деп аталады, себебі бұл молекуланың қалыптасқан диполь моменті қандай да бір сыртқы электр және өріс қолданылмағанда да молекуланың ішінде болады. Келесі суреттерге сілтемені қарастырайық. Бірінші суретте молекуланың екі атом және бір диполь моменті теріс іоннан теріс ионға бағытталған. Екінші суретте молекуланың симметрия центрі бар.

Екі диполь моменті теріс іоннан теріс ионға бағытталған, бірақ олар бір-бірін жою. Сондықтан молекуланың жалпы диполь моменті жоқ. Үшінші суретте молекуланың асимметриялық структурасына байланысты жалпы диполь моменті бар. Сондықтан молекулаларда қалыптасқан диполь моменті болуы мүмкін, немесе болмауы мүмкін, бірақ сыртқы электр және өріс қолданылғанда, молекулалардың теріс иондары қолданылған электр және өрісінің теріс жағына, ал теріс иондары қолданылған электр және өрісінің теріс жағына қарай жылжып отырады.

Бұл иондық поляризация деп аталады. Егер материалдың бір көлемінде N санында поляризацияланған молекулалар болса, материалдың иондық поляризациясы мына формуламен анықталады:

Мұнда, µionic - бұл сыртқы электр және өріс қолданылғанда молекуланың орташа индуцирленген диполь моменті. Бұл, қолданылған электр және өрісінің күшіне пропорционалды. Сондықтан,

Кейін, сыртқы электр және өріс қолданылғанда, молекулалардың әрбір атомының теріс ядро және теріс электрондары азымша жылжып, әрбір атомда электрондық диполь моменті пайда болады. Бұл электрондық диполь моменті, молекулалар санына бір көлемде және қолданылған электр және өрісінің күшіне пропорционалды. Пропорционалдық тұрақты немесе поляризация үшін, α электрондық.

Іондық заттардың диэлектригіне электр және өріс қолданылғанда, іондық поляризация мен электрондық поляризация екі түрдегі поляризация қолданылады. Жалпы поляризация бұл екі поляризацияның қосындысы болады.

Пікір: Оригиналды сыйлаңыз, жақсы мақалалар бөлісу арқылы, қолданылуы үшін қолданылатын автордық құқықтары бар.