Электронная поляризуемость

Перейти к навигацииПерейти к поиску

Электронная поляризуемость — это смещение электронной плотности в атомах, молекулах, ионах относительно атомных ядер частиц под действием внешнего электрического поля напряжённостью E. Смещение электронной плотности приводит к образованию наведённого электрического дипольного момента μ, который равен произведению величины положительного заряда q на расстояние между зарядами L и направлен от отрицательного заряда к положительному μ=qL

При снятии внешнего электрического поля наведённый дипольный момент исчезает. В относительно слабых электрических полях наведённый дипольный момент пропорционален напряжённости электрического поля μ=αeE , где коэффициент αe имеет размерность объёма и является количественной мерой электронной поляризуемости (его также называют электронной поляризуемостью). В общем случае электронная поляризуемость является тензорной величиной и зависит от взаимной ориентации рассматриваемой системы зарядов и напряжённости приложенного электрического поля.

Электронная поляризуемость атома водорода составляет 0,66 Å3[1].


Электронная поляризуемость является важной физической величиной, позволяющей описать образование одноэлектронной химической связи в процессе взаимодействия атома водорода и протона, приводящему к получению молекулярного иона водорода H2+.

Относительно недавно были получены достоверные данные по электронным поляризуемостям большинства атомов в свободном состоянии.[2]

Электронная поляризуемость некоторых элементов, αe, Å3
Первый периодВторой периодТретий периодЧетвёртый периодПятый периодШестой период
элемент αeэлемент αeэлемент αeэлемент αeэлемент αeэлемент αe
H 0,667 Li 24,3 Na 24,1 K 43,4 Rb 47,3 Cs 59,6
Be

B

C

N

O

F

5,60

3,03

1,76

1,10

0,802

0,557

Mg

Al

Si

P

S

Cl

10,6

8,34

5,38

3,63

2,90

2,18

Ca

Sc*

Ti*

As

Se

Br

25,0

16,9

13,6

4,31

3,77

3,05

Sr

Y*

Sn*

Sb*

Te*

I*

27,6

22

4,4

4,0

3,9

3,9

Ba

La*

Hf*

Ta*

W*

At*

39,7

37

15

13

10

5,1

He 0,205 Ne 0,395 Ar 1,64 Kr 2,48 Xe 4,04 Rn* 6,3
Примечание. Для элементов отмеченных звёздочкой, электронная поляризуемость имеет невысокую точность определения

Электронная поляризуемость атомов является отчётливо выраженной периодической функцией положительно заряженного ядра атома. Наибольшее значение электронной поляризуемости наблюдается у атомов щелочных металлов, а минимальное у атомов инертных (благородных) элементов. В пределах каждого из периодов электронная поляризуемость атомов плавно уменьшается при увеличении порядкового номера таблицы. В четвёртом периоде эта закономерность для 4S и 4P - элементов также сохраняется.[2]

Примечания

  1. ↑ ГНТИ. Химической литературы Л., М. Справочник химика. — 1962. — Т. I. — 384-385 с.
  2. ↑ 1 2 Потапов А. А. Деформационная поляризация. Поиск оптимальных моделей. — Новосибирск: «Наука», 2004. — С. 356-358. — 511 с. — ISBN 5-02-032065-X.

См. также