אֲטִימוּת הכימי הוא נכס שיש לו את החומר שאינו מאפשר שני גופים כדי להיות באותו מקום ובאותה העת בו זמנית. ניתן לראות בו גם את המאפיין של גוף שלצד תכונה אחרת הנקראת סיומת מדויק בתיאור החומר.
קל מאוד לדמיין הגדרה זו ברמה המקרוסקופית, בה אובייקט תופס באופן גלוי רק אזור אחד בחלל ואי אפשר פיזית לשני עצמים או יותר להיות באותו מקום בו זמנית. אבל ברמה המולקולרית משהו אחר יכול לקרות.
באזור זה, שני חלקיקים או יותר יכולים לאכלס את אותו החלל ברגע נתון או שניתן למצוא חלקיק "בשני מקומות" בו זמנית. התנהגות זו ברמה המיקרוסקופית מתוארת באמצעות הכלים המסופקים על ידי מכניקת הקוונטים.
בדיסציפלינה זו מתווספים ומושמים מושגים שונים על מנת לנתח את האינטראקציות בין שני חלקיקים או יותר, לבסס תכונות מהותיות של חומר (כמו אנרגיה או כוחות המעורבים בתהליך נתון), בין כלים שימושיים אחרים במיוחד.
הדגימה הפשוטה ביותר של חדירות כימית נצפתה בזוגות אלקטרונים, המייצרים או יוצרים "כדור בלתי חדיר".
מהי חדירות כימית?
ניתן להגדיר אי-חדירות כימית כיכולתו של גוף להתנגד לחלל שלו שתופס אחר. במילים אחרות, זו ההתנגדות שיש לחצות את החומר.
עם זאת, כדי להיחשב כבלתי חדירות הם חייבים להיות גופים של חומר רגיל. במובן זה, ניתן לחצות גופים על ידי חלקיקים כמו נייטרינו (המסווגים כחומר שאינו רגיל) מבלי לפגוע באופיים הבלתי חדיר, מכיוון שלא נצפתה שום אינטראקציה עם חומר.
נכסים
כשמדברים על תכונות של אי-חדירות כימית, יש לדבר על אופי החומר.
ניתן לומר שאם גוף אינו יכול להתקיים במימדים זמניים ומרחביים כמו אחר, לא ניתן לחדור או לחדור לגוף זה על ידי זה שהוזכר לעיל.
לדבר על אי-חדירות כימית זה לדבר על גודל, מכיוון שזה אומר שגרעיני האטומים שיש להם ממדים שונים מראים שישנן שתי מעמדות של יסודות:
- מתכות (יש להם ליבות גדולות).
- לא מתכות (יש להם ליבות בגודל קטן).
זה קשור גם ליכולת של אלמנטים אלה לעבור.
אם כן, שני גופים או יותר המוענקים בחומר אינם יכולים לתפוס את אותו האזור באותו הרגע, מכיוון שענני האלקטרונים המרכיבים את האטומים והמולקולות הנוכחיים אינם יכולים לתפוס את אותו החלל באותו זמן.
השפעה זו נוצרת עבור זוגות אלקטרונים הנתונים לאינטראקציות של ואן דר וואלס (כוח דרכו מתייצבות מולקולות).
סיבות
הגורם העיקרי לחוסר ההידבקות הנצפה ברמה המאקרוסקופית נובע מקיומה של הזיהוי הקיים ברמת המיקרוסקופ, וזה קורה גם ההפך. באופן זה נאמר כי תכונה כימית זו טמונה במצב המערכת הנחקרת.
מסיבה זו משתמשים בעקרון ההדרה של פאולי, התומך בעובדה שחלקיקים כמו פרמיונים חייבים להיות ממוקמים ברמות שונות בכדי לספק למבנה את האנרגיה המינימלית האפשרית, מה שמשתמע שיש לו את היציבות המרבית האפשרית.
לפיכך, כאשר שברים מסוימים של חומר מתקרבים זה לזה, חלקיקים אלה גם כן עושים זאת, אך ישנה אפקט דוחה הנוצר על ידי ענני האלקטרונים אשר לכל אחד מהם יש בתצורתו והופך אותם לבלתי חדירים זה לזה.
עם זאת, אי חדירות זו ביחס לתנאי החומר, מאחר שאם ישתנו אלה (למשל, תחת לחץ או טמפרטורות גבוהות מאוד), מאפיין זה יכול גם להשתנות, להפוך גוף כך שיהיה רגיש יותר להיות חוצה אותו אַחֵר.
דוגמאות
זרעים
אפשר למנות כדוגמה לבלתי ניתנות לכימיקליות המקרה של חלקיקים שמספרם הקוונטי של הסיבוב (או ספין, ים) מיוצג על ידי שבר, המכונים פרמיונים.
חלקיקים תת-אטומיים אלה מפגינים יכולת אי-ניתנות כיוון שלא ניתן להציב שני פרמיונים זהים או יותר באותו מצב קוונטי באותו זמן.
התופעה שתוארה לעיל מוסברת בצורה ברורה יותר עבור החלקיקים הידועים ביותר מסוג זה: האלקטרונים באטום. על פי עקרון ההדרה של פאולי, שני אלקטרונים באטום פוליאלקטרוני אינם מסוגלים להיות בעלי אותם ערכים עבור ארבעת המספרים הקוונטים (n, l, my).
זה מוסבר כך:
בהנחה שיש שני אלקטרונים התופסים את אותו מסלול, והמקרה מוצג כי יש להם ערכים שווים לשלושת המספרים הקוונטיים הראשונים (n, l ו- m), אז המספר הקוונטי הרביעי והאחרון חייב להיות שונה בשני האלקטרונים .
כלומר, לאלקטרון אחד חייב להיות ערך ספין השווה ל- ½, וזה של האלקטרון האחר חייב להיות ½, מכיוון שהוא מרמז ששני מספרי הקוונטים של הסיבוב הם מקבילים ובכיוון ההפוך.
הפניות
- היינמן, FH (1945). טולנד ולייבניץ. הסקירה הפילוסופית.
- קרוקס, וו. (1869). קורס של שש הרצאות בנושא השינויים הכימיים בפחמן. התאושש מ- books.google.co.ve
- Odling, W. (1869). החדשות הכימיות והכתב העת למדע התעשייה: (1869: ינואר-יוני). התאושש מ- books.google.co.ve
- בנט, ח.א. (2011). מולקולות והקשר הכימי. התאושש מ- books.google.co.ve