Impenetrabilidade química

O que é impenetrabilidade química?

O Impenetrabilidade química É uma propriedade que tem o assunto que não permite que dois corpos estejam no mesmo lugar e no mesmo momento simultaneamente. Também pode ser visto como a característica de um corpo que, juntamente com outra qualidade chamado extensão, é preciso para descrever o assunto.

É muito fácil imaginar essa definição no nível macroscópico, onde um objeto ocupa visivelmente apenas uma região no espaço e é fisicamente impossível para dois ou mais objetos estarem no mesmo lugar ao mesmo tempo. Mas no nível molecular, algo muito diferente pode acontecer.

De acordo com a propriedade da impenetrabilidade química, a matéria só pode estar em um local ao mesmo tempo e espaço

Nesta área, duas ou mais partículas podem habitar o mesmo espaço em um determinado instante ou uma partícula a ser "em dois lugares" ao mesmo tempo. Este comportamento microscópico é descrito através das ferramentas fornecidas pela mecânica quântica.

Nesta disciplina, diferentes conceitos são adicionados e aplicados para analisar as interações entre duas ou mais partículas, estabelecer propriedades intrínsecas da matéria (como energia ou forças envolvidas em um determinado processo), entre outras ferramentas de enorme utilidade.

A amostra de impenetrabilidade química mais simples é observada em pares de elétrons, que geram ou formam uma "esfera impenetrável".

O que é impenetrabilidade química?

Na mecânica quântica, duas partículas podem estar no mesmo local ao mesmo tempo

A impenetrabilidade química pode ser definida como a capacidade de um corpo de resistir a que seu espaço é ocupado por outro. Em outras palavras, é a resistência que o assunto possui a ser cruzado.

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No entanto, para serem considerados impenetrabilidade, eles devem ser corpos de matéria comum. Nesse sentido, os corpos podem ser atravessados ​​por partículas como neutrinos (catalogados como matéria não -ordinária) sem afetar seu caráter impenetrável, porque nenhuma interação é observada com matéria.

Propriedades da impenetrabilidade química

Ao falar sobre as propriedades da impenetrabilidade química, devemos falar sobre a natureza da matéria.

Pode -se dizer que se um corpo não puder existir nas mesmas dimensões temporal e espacial que outro, esse corpo não pode ser penetrado ou transferido pelo acima mencionado.

Falar sobre impenetrabilidade química está falando sobre tamanho, porque isso significa que os átomos que têm dimensões diferentes mostram que existem dois tipos de elementos:

• Metais (têm núcleos grandes).
• Sem metais (eles têm núcleos de tamanho pequeno).

Isso também está relacionado à capacidade desses elementos de serem cruzados. 

Então, dois ou mais corpos dotados da matéria não podem ocupar a mesma área ao mesmo tempo, porque as nuvens de elétrons que constituem os átomos e moléculas atuais não podem ocupar o mesmo espaço ao mesmo tempo.

Este efeito é gerado para pares de elétrons submetidos às interações van der Waals (força através das quais as moléculas são estabilizadas).

Causas

A principal causa de impenetrabilidade observável no nível macroscópico vem da existência de impenetrabilidade existente no nível microscópico, e isso acontece pelo contrário. Dessa forma, diz -se que esta propriedade química é inerente ao estado do sistema que está sendo estudado.

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Por esse motivo, é usado o princípio de exclusão de Pauli, que apóia o fato de que partículas como férmions devem estar localizadas em diferentes níveis para conceder uma estrutura com a energia mínima possível, o que implica que ela tem a máxima estabilidade possível.

Assim, quando certas frações da matéria se aproximam, essas partículas também o fazem, mas há um efeito repulsivo gerado pelas nuvens de elétrons que cada um tem em sua configuração e consegue ser impenetrável um para o outro.

No entanto, essa impenetrabilidade é relativa às condições da matéria, pois se estas forem alteradas (por exemplo, estar sujeito a pressões ou temperaturas muito altas), essa propriedade também pode mudar, transformando um corpo para torná -lo mais suscetível a ser atravessado por outros.

Exemplos de impenetrabilidade química

Fermões

Pode ser contado como um exemplo de impenetrabilidade química, o caso de partículas cujo número quântico de rotação (ou spin, s) é representado por uma fração, que são chamadas de férmions.

Essas partículas subatômicas exibem impenetrabilidade porque não podem ser colocadas no mesmo estado quântico dois ou mais exatamente iguais a férmions, ao mesmo tempo.

O fenômeno descrito acima é explicado de maneira mais clara para as partículas mais conhecidas desse tipo: elétrons em um átomo. De acordo com o princípio de exclusão de Pauli, dois elétrons em um átomo poli -heletrônico são incapazes de ter os mesmos valores para os quatro números quânticos (n, eu, m e s).

Isso se explica da seguinte maneira:

Supondo que dois elétrons estejam ocupando o mesmo orbital, e existe o caso de terem valores iguais para os três primeiros números quânticos (n, eu e m), então o quarto e último número quântico (s) Deve ser diferente nos dois elétrons.

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Isto é, um elétron deve ter um valor de rotação igual a ½ e o do outro elétron deve ser -½, porque implica que ambos os números quânticos de rotação são paralelos e de outra forma.

Matéria transversal

Um exemplo simples de impenetrabilidade no nível macroscópico é a incapacidade de uma pessoa ter que atravessar uma parede de cimento, uma porta fechada ou outro corpo de matéria comum.

Referências

1. Heinemann, f. H. (1945). Toland e Leibniz. A revisão filosófica.
2. Crookes, w. (1869). Um curso de seis palestras sobre as mudanças químicas do carbono. Recuperado de livros.Google.co.ir
3. Odling, w. (1869). The Chemical News and Journal of Industrial Science: (1869: Jan.-Junho). Recuperado de livros.Google.co.ir
4. Dobrado, h.PARA. (2011). Moléculas e a ligação química. Recuperado de livros.Google.co.ir