Tính chất không thể xuyên thủng hóa học là đặc tính không cho phép hai vật thể ở cùng một nơi và đồng thời. Nó cũng có thể được coi là đặc điểm của một cơ thể, cùng với một phẩm chất khác được gọi là độ mở rộng, là chính xác trong việc mô tả vật chất.
Rất dễ hình dung định nghĩa này ở cấp độ vĩ mô, trong đó một đối tượng chỉ chiếm một vùng trong không gian một cách trực quan và về mặt vật lý là không thể có hai hoặc nhiều đối tượng ở cùng một nơi cùng một lúc. Nhưng ở cấp độ phân tử, điều gì đó rất khác có thể xảy ra.
Trong khu vực này, hai hoặc nhiều hạt có thể cư trú trong cùng một không gian tại một thời điểm nhất định hoặc một hạt có thể được tìm thấy "ở hai nơi" cùng một lúc. Hành vi này ở cấp độ vi mô được mô tả thông qua các công cụ do cơ học lượng tử cung cấp.
Trong môn học này, các khái niệm khác nhau được thêm vào và áp dụng để phân tích tương tác giữa hai hoặc nhiều hạt, thiết lập các thuộc tính nội tại của vật chất (chẳng hạn như năng lượng hoặc các lực liên quan đến một quá trình nhất định), trong số các công cụ cực kỳ hữu ích khác.
Mẫu đơn giản nhất về khả năng xuyên thủng hóa học được quan sát trong các cặp electron, chúng tạo ra hoặc tạo thành một "quả cầu không thể xuyên thủng".
Khả năng xuyên thủng hóa học là gì?
Khả năng xâm nhập hóa học có thể được định nghĩa là khả năng của một cơ thể chống lại không gian của nó bị chiếm bởi người khác. Nói cách khác, đó là sự phản kháng mà vật chất phải vượt qua.
Tuy nhiên, để được coi là không thể xuyên thủng chúng phải là vật chất thông thường. Theo nghĩa này, các vật thể có thể bị các hạt như neutrino (được phân loại là vật chất phi thường) đi ngang qua mà không ảnh hưởng đến bản chất không thể xuyên thủng của chúng, vì không quan sát thấy tương tác nào với vật chất.
Tính chất
Khi nói đến tính chất không thể xuyên thủng của hóa học, người ta phải nói đến bản chất của vật chất.
Có thể nói rằng nếu một cơ thể không thể tồn tại trong các chiều không gian và thời gian giống như một cơ thể khác, thì cơ thể này không thể bị xuyên qua hoặc bị xuyên thủng bởi cái đã nói ở trên.
Nói đến tính không xuyên qua hóa học là nói đến kích thước, vì điều này có nghĩa là các hạt nhân của nguyên tử có các kích thước khác nhau cho thấy có hai loại nguyên tố:
- Kim loại (chúng có lõi lớn).
- Phi kim loại (chúng có kích thước lõi nhỏ).
Điều này cũng liên quan đến khả năng được duyệt qua của các yếu tố này.
Vì vậy, hai hoặc nhiều thiên thể được ban tặng cho vật chất không thể chiếm cùng một khu vực trong cùng một thời điểm, bởi vì các đám mây electron tạo nên các nguyên tử và phân tử hiện tại không thể chiếm cùng một không gian tại cùng một thời điểm.
Hiệu ứng này được tạo ra cho các cặp electron chịu tương tác Van der Waals (lực mà qua đó các phân tử ổn định).
Nguyên nhân
Nguyên nhân chính của khả năng xuyên thủng có thể quan sát được ở cấp độ vĩ mô xuất phát từ sự tồn tại của khả năng xuyên thủng tồn tại ở cấp độ vi mô, và điều này cũng xảy ra ngược lại. Theo cách này, người ta nói rằng tính chất hóa học này vốn có đối với trạng thái của hệ đang nghiên cứu.
Vì lý do này, Nguyên tắc loại trừ Pauli được sử dụng, hỗ trợ thực tế là các hạt như fermion phải nằm ở các mức khác nhau để cung cấp cấu trúc có năng lượng ít nhất có thể, ngụ ý rằng nó có độ ổn định tối đa có thể.
Do đó, khi một số phần nhỏ của vật chất đến gần nhau, các hạt này cũng làm như vậy, nhưng có một hiệu ứng đẩy được tạo ra bởi các đám mây electron mà mỗi hạt sở hữu trong cấu hình của nó và khiến chúng không thể xuyên thủng được với nhau.
Tuy nhiên, tính không thể xuyên thủng này có liên quan đến các điều kiện của vật chất, vì nếu chúng bị thay đổi (ví dụ, chịu áp suất hoặc nhiệt độ rất cao) thì đặc tính này cũng có thể thay đổi, biến đổi một cơ thể để làm cho nó dễ bị xuyên qua khác.
Ví dụ
Fermions
Người ta có thể coi đó là một ví dụ về tính không xuyên qua hóa học, trường hợp của các hạt mà số lượng tử của spin (hoặc spin, s) được biểu thị bằng một phần nhỏ, được gọi là fermion.
Các hạt hạ nguyên tử này thể hiện tính không thể xuyên qua vì hai hoặc nhiều fermion chính xác giống nhau không thể được đặt ở cùng một trạng thái lượng tử tại cùng một thời điểm.
Hiện tượng được mô tả ở trên được giải thích rõ ràng hơn cho các hạt được biết đến nhiều nhất thuộc loại này: các electron trong nguyên tử. Theo Nguyên tắc Loại trừ Pauli, hai electron trong nguyên tử đa điện tử không thể có cùng giá trị đối với bốn số lượng tử (n, l, mys).
Điều này được giải thích như sau:
Giả sử rằng có hai điện tử chiếm cùng một quỹ đạo và trường hợp được trình bày là chúng có giá trị bằng nhau đối với ba số lượng tử đầu tiên (n, l và m), thì (các) số lượng tử thứ tư và cuối cùng phải khác nhau ở cả hai điện tử .
Nghĩa là, một điện tử phải có giá trị spin bằng ½ và giá trị của điện tử kia phải bằng -½, vì nó ngụ ý rằng cả hai số lượng tử spin đều song song và ngược hướng.
Người giới thiệu
- Heinemann, FH (1945). Toland và Leibniz. Tạp chí Triết học.
- Crookes, W. (1869). Một khóa học gồm sáu bài giảng về sự thay đổi hóa học của Carbon. Đã khôi phục từ books.google.co.ve
- Odling, W. (1869). Tờ Tin tức Hóa chất và Tạp chí Khoa học Công nghiệp: (1869: Tháng 1 đến Tháng 6). Đã khôi phục từ books.google.co.ve
- Bent, HA (2011). Phân tử và liên kết hóa học. Đã khôi phục từ books.google.co.ve