Impénétrabilité chimique Ce que c'est, propriétés, causes et exemples

Le impénétrabilité chimique c'est une propriété qui possède de la matière qui ne permet pas de placer deux corps au même endroit et au même moment simultanément. Cela peut aussi être vu comme la caractéristique d'un corps qui, avec une autre qualité appelée extension, est précis pour décrire la matière.

Il est très facile d'imaginer cette définition au niveau macroscopique, où un objet occupe visiblement une seule région dans l'espace et est physiquement impossible pour deux ou plusieurs objets sont au même endroit en même temps. Mais au niveau moléculaire, quelque chose de très différent peut se produire.

Dans ce domaine, deux particules ou plus peuvent habiter le même espace à un moment donné ou une particule peut être "à deux endroits" en même temps. Ce comportement au niveau microscopique est décrit à travers les outils fournis par la mécanique quantique.

Dans cette discipline sont ajoutés et appliquer des concepts d'analyse des interactions entre deux ou plusieurs particules, établir les propriétés intrinsèques de la matière (tels que l'énergie et les forces impliquées dans un processus donné), entre autres outils extrêmement utiles.

L'échantillon le plus simple d'impénétrabilité chimique est observé par paires d'électrons, qui génèrent ou forment une "sphère impénétrable".

Index

• 1 Qu'est-ce que l'impénétrabilité chimique?
• 2 propriétés
• 3 causes
• 4 exemples
  • 4.1 Fermions
• 5 références

Qu'est-ce que l'impénétrabilité chimique?

L'impénétrabilité chimique peut être définie comme la capacité d'un corps à résister à son espace occupé par un autre. En d'autres termes, c'est la résistance du matériau à traverser.

Cependant, pour être considérés comme impénétrables, ils doivent être des corps de matière ordinaire. En ce sens, les corps peuvent être traversés par des particules telles que les neutrinos (cataloguées comme matière non ordinaire) sans affecter leur caractère impénétrable, du fait qu'aucune interaction avec la matière n'est observée.

Propriétés

En parlant des propriétés de l'impénétrabilité chimique, il faut parler de la nature de la matière.

On peut dire que si un corps ne peut exister dans les mêmes dimensions temporelles et spatiales qu'un autre, ce corps ne peut être pénétré ou percé par ce qui précède.

Parler d'impénétrabilité chimique, c'est parler de taille, car cela signifie que les noyaux d'atomes de dimensions différentes montrent qu'il existe deux sortes d'éléments:

- les métaux (ont de gros noyaux).

- Pas de métaux (ils ont des noyaux de petite taille).

Ceci est également lié à la capacité de ces éléments à être parcourus.

Ensuite, deux ou plusieurs corps doués de matériel ne peuvent pas occuper la même zone au même instant, parce que les nuages ​​d'électrons constituant les atomes et les molécules présentes ne peuvent pas occuper le même espace en même temps.

Cet effet est généré pour les paires d'électrons soumises aux interactions de Van der Waals (force à travers laquelle les molécules se stabilisent).

Les causes

La principale cause de l'impénétrabilité observable au niveau macroscopique provient de l'existence de l'impénétrabilité existant au niveau microscopique, ce qui se produit également au contraire. De cette manière, on dit que cette propriété chimique est inhérente à l’état du système étudié.

Pour cette raison, le principe d'exclusion de Pauli, qui soutient le fait que les particules fermions se trouvent à différents niveaux pour fournir une structure à l'énergie minimum possible est utilisé, ce qui signifie qui a la plus grande stabilité possible.

Ainsi, lorsque certaines fractions du matériau sont réunies, ces particules font aussi, mais il y a un effet de répulsion engendré par les nuages ​​d'électrons ayant chacune dans sa configuration et réalise qui sont imperméables à l'autre.

Cependant, cette impénétrabilité est relatif aux conditions de la matière, car si ceux-ci sont modifiés (par exemple, étant soumis à une pression ou à des températures élevées) également cette propriété peut changer, transformer un corps pour le rendre plus susceptible d'être traversée par un autre

Des exemples

Fermions

On peut compter comme exemple d'impénétrabilité chimique le cas de particules dont le nombre quantique de spin (ou de spin s) est représenté par une fraction appelée fermions.

Ces particules subatomiques présentent une impénétrabilité parce que deux fermions exactement égaux ne peuvent pas être situés dans le même état quantique en même temps.

Le phénomène décrit ci-dessus est expliqué plus clairement pour les particules les plus connues de ce type: les électrons dans un atome. Selon le principe d’exclusion de Pauli, deux électrons dans un atome polyélectronique ne peuvent pas avoir les mêmes valeurs pour les quatre nombres quantiques (n, l, m et s).

Ceci est expliqué comme suit:

En supposant qu'il y ait deux électrons occupant la même orbitale, et qu'ils aient les mêmes valeurs pour les trois premiers nombres quantiques (n, l et m), puis le quatrième et dernier nombre quantique (s) doit être différent dans les deux électrons.

En d'autres termes, un électron doit avoir une valeur de spin égale à ½ et celle de l'autre électron doit être égale à -½, car cela implique que les deux nombres de spin quantique sont parallèles et de sens opposé.

Références

1. Heinemann, F. H. (1945). Toland et Leibniz. La revue philosophique
2. Crookes, W. (1869). Un cours de six conférences sur les changements chimiques du carbone. Récupéré de books.google.co.ve
3. Odling, W. (1869). The Chemical News et Journal of Industrial Science: (1869: janvier-juin). Récupéré de books.google.co.ve
4. Bent, H.A. (2011). Les molécules et la liaison chimique. Récupéré de books.google.co.ve