Ionicna polarizacija

Jonska polarizacija

Preden razumemo, kaj je jonska polarizacija, najprej opazimo, kako se oblikuje molekula natrijevega hlorida (NaCl). Molekula natrijevega hlorida (NaCl) se oblikuje z jonsko vezjo med natrijevimi in hlorovimi atomi. Natrijevi atom odstrani en elektron, da bi imel v svojem najbolj oddaljenem orbitalu osem elektronov. Na ta način postane natrijevi atom pozitivni ion. Hlorni atom pa prejme en elektron, da bi imel v svojem najbolj oddaljenem orbitalu osem elektronov in postane negativni ion. Zdaj se zaradi elektrostatične sile med pozitivnimi natrijevimi in negativnimi hlorovimi ioni združita in oblikujeta molekulo natrijevega hlorida. Naravno, vsaka molekula natrijevega hlorida ima pozitiven konec in negativen konec. Ker bo natrijeva stran molekule zaradi prisotnosti pozitivnega natrijevegaiona le malo pozitivno nabita, bo hlorov del molekule zaradi prisotnosti negativnega hlorovega iona le malo negativno nabite.

Ker je v molekuli natrijevega hlorida razdalja med jedri, mora biti v molekuli celo brez zunanjega električnega polja prisoten dipolni moment. Ker imajo molekule natrijevega hlorida samo dva atoma (ione), mora v vsaki molekuli biti eden samostojen dipolni moment, ki kaže od negativnega do pozitivnega iona. Vendar obstaja veliko jonskih spojin, ki imajo več kot dva atoma. V teh primerih bo več jonskih vez in zato mora biti toliko dipolnih momentov, kot je število vez v molekuli. Vse dipolne momente pa kažejo od relativno negativnega do pozitivnega iona. Rezultantni dipolni moment posamezne molekule bi bil vektorska vsota posameznih dipolnih momentov molekule.

Če ima molekula središče simetrije, potem lahko molekula ima več interjonskih dipolnih momentov, vendar bi rezultantni skupni dipolni moment molekule bil nič. Skupni dipolni moment molekule se pojavlja le v asimetričnih strukturah molekul. Ta skupni dipolni moment molekule se imenuje stalni dipolni moment, ker je prisoten v molekuli tudi brez zunanjega električnega polja. Poglejmo si naslednje figure. V prvi figuri je molekula sestavljena iz dveh atomov in ima samo en samostojen dipolni moment, ki kaže od negativnega do pozitivnega iona. V drugi figuri ima molekula središče simetrije.

Obstajata dva dipolna momenta od negativnega do pozitivnega iona, vendar se izničita. Torej ni skupnega dipolnega momenta molekule. V tretji figuri je skupni dipolni moment zaradi asimetrične strukture molekule. Torej lahko molekule imajo stalni dipolni moment ali ne, vendar takoj, ko se uporabi zunanje električno polje, bodo negativni ioni molekul premikali proti pozitivni strani uporabljenega polja, pozitivni ioni molekul pa bodo premikali proti negativni strani uporabljenega električnega polja.

To se imenuje jonska polarizacija. Če je v enotski prostornini materiala N število polariziranih molekul. Jonska polarizacija materiala je podana z

Kjer je, µionic povprečni inducirani dipolni moment molekule zaradi zunanjega uporabljenega električnega polja. To je očitno sorazmerno s močjo uporabljenega električnega polja. Torej,

Ponovno, ko se uporabi zunanje polje, bo prišlo do malenkosti premika pozitivnega jedra in negativnih elektronov vsakega atoma molekul. Zaradi tega bo v vsakem atomu molekule bil elektronski dipolni moment. Ta elektronski dipolni moment je tudi sorazmeren s številom molekul na enoto prostornine in močjo uporabljenega električnega polja. Sorazmerje konstanta ali polarizabilnost za to, recimo, α elektronska.

Je nepotrebnega povedati, da kdajkoli se uporabi električno polje v dielektriku jonske spojine, bo v njem nastopila dva tipa polarizacije. To so jonska polarizacija in elektronska polarizacija. Skupna polarizacija je vsota teh dveh polarizacij.

Izjava: Spoštujte original, dobre članke so vredni delitve, če pride do kršitve avtorskih pravic, prosim kontaktirajte z zelo.