Impenetrabilidade Química O que É, Propriedades, Causas e Exemplos

O impenetrabilidade química é uma propriedade que possui matéria que não permite que dois corpos sejam colocados no mesmo lugar e no mesmo momento simultaneamente. Também pode ser visto como a característica de um corpo que, junto com outra qualidade chamada extensão, é preciso para descrever a matéria.

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

Neste campo, duas ou mais partículas podem habitar o mesmo espaço em um dado momento ou uma partícula pode estar "em dois lugares" ao mesmo tempo. Esse comportamento no nível 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 a energia ou as forças que intervêm em um determinado processo), entre outras ferramentas de enorme utilidade.

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

Índice

• 1 O que é impenetrabilidade química?
• 2 Imóveis
• 3 causas
• 4 exemplos
  • 4.1 Fermions
• 5 referências

O que é impenetrabilidade química?

A impenetrabilidade química pode ser definida como a capacidade de um corpo resistir ao espaço ocupado por outro. Em outras palavras, é a resistência do material a ser atravessado.

No entanto, para serem considerados impenetráveis, devem ser corpos de matéria comum. Nesse sentido, os corpos podem ser atravessados ​​por partículas como os neutrinos (catalogados como não-ordinários) sem afetar seu caráter impenetrável, devido ao fato de não haver interação com a matéria.

Propriedades

Quando falamos das propriedades da impenetrabilidade química, devemos falar da natureza da matéria.

Pode-se dizer que, se um corpo não pode existir nas mesmas dimensões temporais e espaciais que o outro, este corpo não pode ser penetrado ou perfurado pelo acima mencionado.

Falar de impenetrabilidade química é falar em tamanho, porque isso significa que os núcleos de átomos que têm dimensões diferentes mostram que existem dois tipos de elementos:

- Metais (possuem núcleos grandes).

- Nenhum metal (eles têm pequenos núcleos de tamanho).

Isso também está relacionado à capacidade desses elementos serem atravessados.

Então, dois ou mais corpos dotados de matéria não podem ocupar a mesma área no mesmo instante, porque as nuvens de elétrons que compõem os átomos e moléculas presentes não podem ocupar o mesmo espaço ao mesmo tempo.

Este efeito é gerado para os pares de elétrons submetidos às interações de Van der Waals (força através da qual as moléculas se estabilizam).

Causas

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

Por esta razão, o Princípio de Exclusão de Pauli é usado, o que suporta o fato de que partículas como férmions devem estar localizadas em níveis diferentes para fornecer uma estrutura com a energia mínima possível, o que implica que ele tem a máxima estabilidade possível.

Assim, quando certas frações da matéria se aproximam umas das outras, essas partículas também o fazem, mas há um efeito repulsivo gerado pelas nuvens de elétrons que cada um possui em sua configuração e as torna impenetráveis ​​entre si.

No entanto, esta impenetrabilidade é relativa às condições da matéria, uma vez que se elas são alteradas (por exemplo, submetidas a pressões ou temperaturas muito altas) essa propriedade também pode mudar, transformando um corpo para torná-lo mais suscetível a ser atravessado por outro

Exemplos

Férmions

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

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

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

Isso é explicado da seguinte maneira:

Supondo que haja dois elétrons ocupando o mesmo orbital, e caso eles tenham valores iguais para os três primeiros números quânticos (n, l e m), o quarto e último número quântico (s) deve ser diferente em ambos os elétrons.

Ou seja, um elétron deve ter um valor de spin igual a ½ e o do outro elétron deve ser de ½, porque implica que ambos os números de spin quânticos são paralelos e de direção oposta.

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 books.google.co.ve
3. Odling, W. (1869). The Chemical News e Journal of Industrial Science: (1869: janeiro-junho). Recuperado de books.google.co.ve
4. Bent, H.A. (2011). Moléculas e o vínculo químico. Recuperado de books.google.co.ve