Jonska polariзacija

Jonska polariacija

Prije nego što shvatimo šta je jonska polariacija, posmatrajmo kako se formira molekula natrijum hlorid (NaCl). Molekula natrijum hlorid (NaCl) formira se putem jonovog veza između atoma natrijuma i hlora. Atom natrijuma odustaje od jednog elektrona kako bi imao osam elektrona u svojoj najspoljašnjoj orbiti. Na taj način atom natrijuma postaje pozitivni ion. S druge strane, atom hlor preuzima jedan elektron kako bi imao osam elektrona u svojoj najspoljašnjoj orbiti i postaje negativni ion. Sada, zbog elektrostatičke sile između pozitivnog natrijuma i negativnog hlor ionskog, oni se vezuju zajedno i formiraju molekul natrijum hlorid. Prirodno, svaka molekula natrijum hlorida ima pozitivnu i negativnu stranu. Zbog prisutnosti pozitivnog natrij umskog jona, natrijumska strana molekule bit će blago pozitivno nabijena, dok će hlor strana biti blago negativno nabijena zbog prisutnosti negativnog hlor ionskog.

Kako postoji međujedrenska udaljenost u molekuli natrijum hlorid, mora postojati dipolni moment u molekuli čak i u odsutnosti bilo kakvog vanjskog električnog polja. Kako molekule natrijum hlorid imaju samo dva atoma (ione), mora postojati jedan dipolni moment koji pokazuje od negativnog ka pozitivnom ionu u svakoj molekuli. Međutim, postoje mnoge jonovne spojeve koje imaju više od dva atoma. U tim slučajevima, postoji više od jednog jonovog veza, pa mora postojati toliko dipolnih momenata koliko je veza u molekuli. Svi dipolni momenti su usmereni od relativno negativnog k pozitivnom ionu. Rezultujući dipolni moment pojedinačne molekule biće vektorski zbir individualnih dipolnih momenata molekule.

Ako molekula ima centar simetrije, tada molekula može imati broj međujonovih dipolnih momenata, ali rezultujući ukupni dipolni moment molekule biće nula. Neto dipolni moment molekule prisutan je samo u asimetričnoj strukturi molekula. Ovaj neto dipolni moment molekule naziva se stalnim dipolnim momentom, jer je prisutan u molekuli čak i u odsutnosti bilo kakvog perifernog električnog polja. Posmatrajmo sledeće figure. U prvoj figuri molekula je sastavljena od dva atoma i ima samo jedan dipolni moment usmeren od negativnog ka pozitivnom ionu. U figuri 2, molekula ima centar simetrije.

Postoje dva dipolna momenta od negativnog do pozitivnog iona, ali se poništavaju. Tako da nema neto dipolnog momenta molekule. U figuri 3, postoji neto dipolni moment zbog asimetrične strukture molekule. Dakle, molekule mogu imati stalni dipolni moment ili ne, ali čim se primeni vanjsko električno polje, negativni ioni molekula težiti će da se pomeraju ka pozitivnoj strani primenjenog polja, a pozitivni ioni molekula težiti će da se pomeraju ka negativnoj strani primenjenog električnog polja.

Ovo se naziva jonska polariacija. Ako postoji N broj polarizovanih molekula po jedinici zapremine materijala. Jonska polariacija materijala data je sa

Gde je, µionic prosečan indukovani dipolni moment molekule usled vanjskog primenjenog električnog polja. Ovo je očigledno proporcionalno jačini primenjenog električnog polja. Dakle,

Ponovo, kada se primeni vanjsko polje, doći će do malog pomeranja pozitivnog jezgra i negativnih elektrona svakog atoma molekula. Zbog toga će se pojaviti elektronski dipolni moment u svakom atomu molekula. Ovaj elektronski dipolni moment je takođe proporcionalan broju molekula po jedinici zapremine i jačini primenjenog električnog polja. Proporcionalni koeficijent ili polarizabilnost za to reći, α elektronska.

Nema potrebe reći da kad god se primeni električno polje u dielektriku jonovog spoja, doći će do dva tipa polarijacije u njemu. To su jonska polariacija i elektronska polariacija. Ukupna polariacija je zbir ovih dve polarijacije.

Izjava: Poštovanje originala, dobre članke su vredne deljenja, ako postoji kršenje autorskih prava obratite se za brisanje.