POLARISABILITAS

POLARISABILITAS

Definisi Polarisabilitas

Polarisabilitas adalah kemampuan untuk membentuk sesaat dipol . Ini adalah properti dari materi. Polarizabilitas menentukan respon dinamik dari sistem yang terikat ke bidang eksternal, dan memberikan wawasan ke dalam struktur internal molekul. ^[1] Dalam solid, polarisabilitas didefinisikan sebagai momen dipol per unit volume sel kristal. ^[2] LCR meter memberikan diperlukan untuk menghitung polarisabilitas pengukuran.

spesies nonpolar netral memiliki pengaturan bola simetris elektron di awan elektron mereka. Ketika di hadapan medan listrik, awan elektron mereka dapat terdistorsi (Gambar 1).Kemudahan distorsi ini didefinisikan sebagai polarisabilitas atom atau molekul. distorsi dibuat dari awan elektron menyebabkan molekul awalnya nonpolar atau atom untuk memperoleh momen dipol. momen dipol induksi ini terkait dengan polarisabilitas molekul atau atom dan kekuatan medan listrik oleh persamaan berikut:

\ [Μ_ {ind} = \ alpha 'E \ tag {1} \]

Dimana :

• E menunjukkan kekuatan medan listrik dan
• \ (\ alpha '\) adalah polarisabilitas konstan dengan unit C m ² V ^-1.

Gambar 1: Sebuah spesies nonpolar netral ini awan elektron terdistorsi oleh A.) merupakan Ion dan B.) molekul polar untuk menginduksi momen dipol.

Secara umum, polarisabilitas berkorelasi dengan interaksi antara elektron dan inti. Jumlah elektron dalam molekul mempengaruhi bagaimana ketat muatan nuklir dapat mengontrol distribusi muatan keseluruhan. Atom dengan kurang elektron akan memiliki lebih kecil, awan elektron padat, karena ada interaksi yang kuat antara beberapa elektron dalam orbital atom dan inti bermuatan positif. Ada juga kurang perisai dalam atom dengan kurang elektron kontribusi untuk interaksi kuat dari elektron terluar dan inti. Dengan elektron diadakan erat di tempat di atom-atom yang lebih kecil, atom-atom ini biasanya tidak mudah terpolarisasi oleh medan listrik eksternal. Sebaliknya, atom besar dengan banyak elektron, seperti ion negatif dengan kelebihan elektron, yang mudah terpolarisasi. atom-atom ini biasanya memiliki awan elektron sangat menyebar dan jari-jari atom besar yang membatasi interaksi elektron eksternal dan inti.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi polarisabilitas

Hubungan antara polarisabilitas dan faktor kerapatan elektron, jari-jari atom, dan orientasi molekul adalah sebagai berikut:

1. Semakin besar jumlah elektron, kurang mengontrol muatan inti memiliki distribusi muatan, dan dengan demikian polarisabilitas meningkat dari atom.
2. Semakin besar jarak elektron dari muatan inti, kurang mengontrol muatan inti memiliki pada distribusi muatan, dan dengan demikian polarisabilitas meningkat dari atom.
3. orientasi molekul sehubungan dengan medan listrik dapat mempengaruhi polarizibility (berlabel Orientasi-dependent), kecuali untuk molekul yang: tetrahedral, oktahedral atau ikosahedral (berlabel Orientasi-independent). Faktor ini lebih penting bagi molekul tak jenuh yang mengandung bidang elektron daerah padat, seperti 2,4-heksadiena. polarisabilitas terbesar dalam molekul ini tercapai ketika medan listrik diterapkan sejajar dengan molekul daripada tegak lurus terhadap molekul.

Polarisabilitas Pengaruhi Dispersion Angkatan

Gaya dispersi adalah gaya antarmolekul yang paling lemah. Ini adalah kekuatan yang menarik yang muncul dari sekitar momen dipol sementara molekul nonpolar atau spesies. Ini momen dipol temporer yang timbul ketika ada penyimpangan sesaat di awan elektron dari spesies nonpolar. molekul sekitarnya dipengaruhi oleh momen dipol sementara dan semacam hasil reaksi berantai di mana yang lemah, dipol-diinduksi interaksi dipol berikutnya diciptakan. Ini kumulatif dipole- disebabkan interaksi dipol menciptakan gaya dispersi menarik. gaya dispersi adalah kekuatan yang membuat zat nonpolar mengembun ke cairan dan membeku menjadi padat saat suhu cukup rendah.

Polarisabilitas mempengaruhi gaya dispersi dengan cara berikut:

• Sebagai polarisabilitas meningkat, gaya dispersi juga menjadi lebih kuat. Dengan demikian, molekul menarik satu sama lain lebih keras dan leleh dan titik didih zat kovalen meningkatdengan massa molekul yang lebih besar.
• Polarazibility juga mempengaruhi gaya dispersi melalui bentuk molekul dari molekul terpengaruh. molekul memanjang memiliki elektron yang mudah dipindahkan meningkatkan polarisabilitas mereka dan dengan demikian memperkuat gaya dispersi, lihat contoh pada Gambar 2. Sebaliknya, kecil, kompak, molekul simetris kurang terpolarisasi menghasilkan gaya dispersi lemah, lihat contoh pada Gambar 3.

Gambar 2: Contoh molekul memanjang yang lebih mudah terpolarisasi.

Gambar 3: Contoh molekul kurang terpolarisasi kompak.

Hubungan antara polarisabilitas dan dispersi pasukan dapat dilihat pada persamaan berikut, yang dapat digunakan untuk mengukur interaksi antara dua seperti atom nonpolar atau molekul:

\ [V = \ dfrac {-3} {4} \ dfrac {\ alpha ^ 2 Aku} {r ^ 6} \ tag {2} \]

Dimana

• \ (R \) adalah jarak antara atom atau molekul,
• \ (I \) adalah energi ionisasi pertama dari atom atau molekul, dan
• \ (\ alpha \) adalah konstan polarisabilitas dinyatakan dalam satuan m ^3.

Ini ekspresi \ (\ alpha \) terkait dengan \ (\ alpha '\) dengan persamaan sebagai berikut:

\ [\ Alpha = \ dfrac {\ alpha '} {4 \ pi \ epsilon_o} \ tag {3} \]

Untuk mengukur interaksi antara tidak seperti atom atau molekul (A dan B) persamaan 2 menjadi:

\ [V = \ dfrac {-3} {2} \ dfrac {I_AI_B} {I_A + _ + B} \ dfrac {\ alpha_A \ alpha_B} {r ^ 6} \ tag {4} \]

Sumber :

1. Petrucci, Ralph H., et al. Kimia Umum: Prinsip dan modern Applications.Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 2007
2.  http://www.chem.purdue.edu/gchelp/liquids/disperse.html
3.  http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/ch8/valenceframe.html
4. Chang, Raymond. "Bab 13: Antarmolekul / Angkatan Ion-Induced Dipole dan Dipole-Induced Dipole Interaksi / Dispersion, atau London, Interaksi." Kimia fisik untuk Biosciences.Sansalito, CA: Science University, 2005. 495-98. Mencetak.
5. Housecroft, Catherine E., dan Alan G. Sharpe. "Bab 6:. Struktur dan energetika dari logam dan ion Padat" Kimia Anorganik. Harlow [dll .: Prentice Hall, 2008. 173-74. Mencetak.
6. Miessler, Gary L., dan Donald A. Tarr. "Bab 6:. Asam-Basa dan Donor-Akseptor Kimia" Kimia Anorganik. Upper Saddle River, NJ: Pearson Education, 2004. 183-86. Mencetak.
7. "Polarisabilitas." Pendidikan Kimia di University of Wisconsin. Web. 14 Maret 2011. < http://chemed.chem.wisc.edu/chempath...ility-859.html >.
8. L. Zhou; F. X. Lee; W. Wilcox; J. Christensen (2002). "Magnetic polarizability of hadrons from lattice QCD" (PDF). European Organization for Nuclear Research (CERN). Retrieved 25 May2010.
9. Jump up to:^a b Lide, David (1998). The CRC Handbook of Chemistry and Physics. The Chemical Rubber Publishing Company. pp. 12–17.