Jonic polarisering

Jonisk polarisering

Innan vi förstår vad jonisk polarisering är, låt oss observera hur en natriumklorid (NaCl) molekyl bildas. Natriumklorid (NaCl) molekyl bildas genom jonbindning mellan natrium- och kloratom. Natriumatomen ger bort ett elektron för att få åtta elektroner i dess yttersta omloppsbana. På detta sätt blir natriumatomen positivt jon. Å andra sidan tar kloratomen ett elektron för att få åtta elektroner i sin yttersta omloppsbana och blir negativt jon. Nu på grund av elektrostatiska krafter mellan det positiva natrium- och det negativa klorjonen, bind de ihop sig och bildar natriumkloridmolekylen. Naturligtvis har varje natriumkloridmolekyl en positiv och en negativ ände. Eftersom, natriumdelen av molekylen kommer att vara något positivt laddad på grund av närvaron av det positiva natriumjonet och klordelen kommer att vara något negativt laddad på grund av närvaron av det negativa klorjonet.

Eftersom det finns en interkärnlig avstånd i natriumkloridmolekylen, måste det finnas ett dipolmoment i molekylen även i frånvaro av någon externt tillämpat elektriskt fält. Eftersom natriumkloridmolekyler bara har två atomer (joner) måste det finnas ett enda dipolmoment som pekar från negativt till positivt jon i varje molekyl. Men det finns många joniska föreningar som har fler än två atomer. I dessa fall kommer det att finnas fler än en jonbindning och därför måste det finnas lika många dipolmomenter som antalet bindningar i en molekyl. Men alla dipolmomenter är riktade från relativt negativt jon till positivt jon. Det resulterande dipolmomentet för en enda molekyl skulle vara vektorsumman av individuella dipolmomenter i molekylen.

Om molekylerna har symmetrisk centrum, då kan molekylen ha flera interjoniska dipolmomenter men det totala dipolmomentet för molekylen skulle vara noll. Netto dipolmomentet för molekylen finns endast i asymmetriska strukturer av molekyler. Detta netto dipolmoment för molekylen kallas permanent dipolmoment eftersom det finns i molekylen även i frånvaro av något perifert elektriskt fält. Låt oss ta referens till följande figurer. I den första figuren består molekylerna av två atomer och den har endast ett enda dipolmoment som pekar från negativt till positivt jon. I figur 2 har molekylerna symmetriskt centrum.

Det finns två dipolmomenter från negativt till positivt jon, men de neutraliserar varandra. Så det finns inget nettodipolmoment för molekylen. I figur 3 finns det ett nettodipolmoment på grund av asymmetrisk struktur av molekyl. Så molekyler kan ha permanent dipolmoment eller inte, men så snart ett externt elektriskt fält tillämpas, kommer de negativa jonerna i molekyler att tendens att flytta mot det positiva sidan av det tillämpade fältet och de positiva jonerna i molekyler kommer att tendens att flytta mot det negativa sidan av det tillämpade elektriska fältet.

Detta kallas jonisk polarisering. Om det finns N antal polariserade molekyler i enhetsvolym av materialet. Joniska polariseringen av materialet ges av

Där, µionic är det genomsnittliga inducerade dipolmomentet av molekylen på grund av externt tillämpat elektriskt fält. Detta är uppenbarligen proportionellt mot styrkan av det tillämpade elektriska fältet. Så,

När externt fält tillämpas kommer det att finnas en liten förskjutning av de positiva kärnor och de negativa elektronerna i varje atom i molekyler. På grund av det kommer det att finnas ett elektroniskt dipolmoment i varje atom i molekyler. Detta elektroniska dipolmoment är också proportionellt mot antalet molekyler per enhetsvolym och styrkan av det tillämpade elektriska fältet. Proportionalitetskonstanten eller polariserbarheten för det säg, α elektronisk.

Det behöver knappast nämnas att varje gång ett elektriskt fält tillämpas i en dieletrik av joniskt förening, kommer det att ske två typer av polarisering i det. Dessa är jonisk polarisering och elektronisk polarisering. Den totala polariseringen är summan av dessa två polariseringar.

Uttryck: Respektera det ursprungliga, bra artiklar är värda att dela, om det finns upphovsrättsskydd kontakta för att ta bort.