Impenetrabilità chimica Che cosa è, proprietà, cause ed esempi

il impenetrabilità chimica è una proprietà che possiede materia che non consente di collocare due corpi nello stesso luogo e nello stesso momento simultaneamente. Può anche essere vista come la caratteristica di un corpo che, insieme a un'altra qualità chiamata estensione, è accurata per descrivere la materia.

È molto facile immaginare questa definizione a livello macroscopico, in cui un oggetto occupa visibilmente solo una regione nello spazio ed è fisicamente impossibile che due o più oggetti si trovino nello stesso posto nello stesso momento. Ma a livello molecolare, può accadere qualcosa di molto diverso.

In questo campo, due o più particelle possono abitare nello stesso spazio in un dato momento o una particella può essere "in due punti" allo stesso tempo. Questo comportamento a livello microscopico è descritto attraverso gli strumenti forniti dalla meccanica quantistica.

In questa disciplina vengono aggiunti e applicati concetti diversi per analizzare le interazioni tra due o più particelle, stabilire proprietà intrinseche della materia (come l'energia o le forze che intervengono in un certo processo), tra gli altri strumenti di enorme utilità.

Il campione più semplice di impenetrabilità chimica è osservato in coppie di elettroni, che generano o formano una "sfera impenetrabile".

indice

• 1 Che cos'è l'impenetrabilità chimica?
• 2 proprietà
• 3 cause
• 4 esempi
  • 4.1 Fermioni
• 5 riferimenti

Cos'è l'impenetrabilità chimica?

L'impenetrabilità chimica può essere definita come la capacità di un corpo di resistere allo spazio occupato da un altro. In altre parole, è la resistenza del materiale da attraversare.

Tuttavia, per essere considerati impenetrabili, devono essere corpi di materia ordinaria. In questo senso, i corpi possono essere attraversati da particelle come i neutrini (catalogati come materia non ordinaria) senza intaccare il loro carattere impenetrabile, a causa del fatto che non si osserva alcuna interazione con la materia.

proprietà

Quando parliamo delle proprietà dell'impenetrabilità chimica, dobbiamo parlare della natura della materia.

Si può dire che se un corpo non può esistere nelle stesse dimensioni temporali e spaziali di un altro, questo corpo non può essere penetrato o perforato dal suddetto.

Parlare di impenetrabilità chimica è parlare di dimensioni, perché ciò significa che i nuclei di atomi che hanno dimensioni diverse mostrano che esistono due tipi di elementi:

- Metalli (hanno grandi nuclei).

- Nessun metallo (hanno nuclei di piccole dimensioni).

Questo è anche legato alla capacità di questi elementi di essere attraversati.

Quindi, due o più corpi dotati di materia non possono occupare la stessa area nello stesso istante, perché le nuvole di elettroni che costituiscono gli atomi e le molecole presenti non possono occupare lo stesso spazio nello stesso momento.

Questo effetto è generato per le coppie di elettroni sottoposti alle interazioni di Van der Waals (forza attraverso la quale le molecole si stabilizzano).

cause

La causa principale dell'impenetrabilità osservabile a livello macroscopico deriva dall'esistenza dell'impenetrabilità esistente a livello microscopico, e ciò accade anche al contrario. In questo modo, si dice che questa proprietà chimica sia inerente allo stato del sistema studiato.

Per questo motivo viene utilizzato il principio di esclusione di Pauli, che supporta il fatto che particelle come i fermioni devono essere posizionate a diversi livelli per fornire una struttura con l'energia minima possibile, il che implica che abbia la massima stabilità possibile.

Quindi, quando alcune frazioni di materia si avvicinano l'una all'altra, anche queste particelle lo fanno, ma c'è un effetto repulsivo generato dalle nuvole di elettroni che ognuno ha nella sua configurazione e le rende impenetrabili tra loro.

Tuttavia, questa impenetrabilità è relativa alle condizioni della materia, poiché se queste sono alterate (ad esempio, essendo sottoposte a pressioni o temperature molto alte) questa proprietà può anche cambiare, trasformando un corpo in modo da renderlo più suscettibile ad essere attraversato da altro.

Esempi

fermioni

Si può considerare un esempio di impenetrabilità chimica il caso di particelle il cui numero quantico di spin (o spin, s) è rappresentato da una frazione, che sono chiamati fermioni.

Queste particelle subatomiche mostrano impenetrabilità perché due o più fermioni esattamente uguali non possono essere localizzati nello stesso stato quantico allo stesso tempo.

Il fenomeno sopra descritto è spiegato in modo più chiaro per le particelle più note di questo tipo: gli elettroni in un atomo. Secondo il principio di esclusione di Pauli, due elettroni di un atomo polielettronico non possono avere gli stessi valori per i quattro numeri quantici (n, l, m e s).

Questo è spiegato come segue:

Supponendo che ci siano due elettroni che occupano lo stesso orbitale e il caso che abbiano valori uguali per i primi tre numeri quantici (n, l e m), quindi il quarto e ultimo numero quantico (s) deve essere diverso in entrambi gli elettroni.

Cioè, un elettrone deve avere un valore di spin uguale a ½ e quello dell'altro elettrone deve essere -½, perché implica che entrambi i numeri di spin quantici siano paralleli e di direzione opposta.

riferimenti

1. Heinemann, F. H. (1945). Toland e Leibniz. La revisione filosofica.
2. Crookes, W. (1869). Un corso di sei lezioni sui cambiamenti chimici del carbonio. Recuperato da books.google.co.ve
3. Odling, W. (1869). The Chemical News and Journal of Industrial Science: (1869: gennaio-giugno). Recuperato da books.google.co.ve
4. Bent, H.A. (2011). Molecole e legame chimico. Recuperato da books.google.co.ve