İyonik Polarizasyon

İyonik Polarizasyon

İyonik polarizasyon ne olduğunu anlamadan önce, sodyum klorür (NaCl) molekülü nasıl oluştuğuna göz atalım. Sodyum klorür (NaCl) molekülü, sodyum ve klor atomları arasındaki iyonik bağ ile oluşur. Sodyum atomu, dış yörüngelerinde sekiz elektron elde etmek için bir elektron verir. Bu şekilde sodyum atomu pozitif iyon haline gelir. Diğer taraftan, klor atomu, dış yörüngelerinde sekiz elektron yapmak için bir elektron alır ve negatif iyon haline gelir. Şimdi, pozitif sodyum ve negatif klor iyonları arasındaki elektrostatik kuvvet nedeniyle, birbirlerine bağlanıp sodyum klorür molekülünü oluştururlar. Tabii ki, her bir sodyum klorür molekülü, pozitif ve negatif bir ucu vardır. Çünkü, molekülün sodyum kısmı, pozitif sodyum iyonunun varlığı nedeniyle hafifçe pozitif yüklü olurken, klor tarafı, negatif klor iyonunun varlığı nedeniyle hafifçe negatif yüklü olur.

Sodyum klorür molekülünde çekirdekler arası bir mesafe olduğundan, herhangi bir dış elektrik alanının uygulanmasız bile molekülde dipol anısı bulunmalıdır. Sodyum klorür moleküllerinin sadece iki atom (iyon) olduğu için, her molekülde negatiften pozitife doğru tek bir dipol anısı olmalıdır. Ancak, birçok iyonik bileşik, iki den fazla atoma sahiptir. Bu durumlarda, bir molekülde birden fazla iyonik bağ ve bu nedenle de moleküldeki bağ sayısına eşit sayıda dipol anısı olacaktır. Ancak, tüm dipol anıları, nispeten negatif iyonlardan pozitif iyona doğru yönlendirilir. Bir molekülün toplam dipol anısı, molekülün bireysel dipol anılarının vektörel toplamıdır.

Eğer molekül simetri merkezine sahipse, o zaman molekülde birkaç iyonik dipol anısı olabilir, ancak molekülün toplam dipol anısı sıfır olacaktır. Molekülün toplam dipol anısı, sadece moleküllerin asimetrik yapılarında mevcuttur. Bu molekülün toplam dipol anısı, periferik bir elektrik alanının yokluğu bile olsa molekülde mevcolduğu için kalıcı dipol anısı olarak adlandırılır. Aşağıdaki şekilleri inceleyelim. İlk şekil, iki atomdan oluşan ve sadece negatiften pozitife doğru tek bir dipol anısı olan bir moleküldür. Şekil 2'de, molekül simetri merkezine sahiptir.

Negatiften pozitife doğru iki dipol anısı vardır, ancak birbirini götürür. Yani, molekülün toplam dipol anısı yoktur. Şekil 3'te, molekülün asimetrik yapısı nedeniyle toplam bir dipol anısı vardır. Böylece, moleküller kalıcı bir dipol anısı olabilir veya olmayabilir, ancak dış bir elektrik alanı uygulandığı anda, moleküllerin negatif iyonları, uygulanan alanın pozitif tarafına doğru kaymaya eğilimlidir ve pozitif iyonları, uygulanan alanın negatif tarafına doğru kaymaya eğilimlidir.

Buna iyonik polarizasyon denir. Birim hacimde N sayıda polarize edilmiş molekül varsa, malzemenin iyonik polarizasyonu şu şekilde verilir:

Burada, µiyonik, dışarıdan uygulanan elektrik alan sonucunda molekülün ortalama indüklenmiş dipol anısıdır. Bu, açıkça uygulanan elektrik alanın gücünün orantılıdır. Yani,

Ayrıca, dış bir alan uygulandığında, her molekülün her atomunun pozitif çekirdeği ve negatif elektronları hafifçe kayar. Bu nedenle, her molekülün her atomunda bir elektronik dipol anısı olur. Bu elektronik dipol anısı, birim hacimdeki moleküllerin sayısı ve uygulanan elektrik alanın gücünün orantılıdır. Orantılılık sabiti veya bu için diyelim ki, α elektronik.

Dış bir elektrik alan bir iyonik bileşikli dielektrikte uygulandığında, içinde iki tür polarizasyon gerçekleşecektir. Bunlar, iyonik polarizasyon ve elektronik polarizasyondur. Toplam polarizasyon, bu iki polarizasyonun toplamıdır.

Açıklama: Orijinali saygıya alın, iyi makaleler paylaşılabilir, kötüye kullanım varsa lütfen silme isteyin.