Stały dipol cząsteczki o tych samych atomach

Stały dipol cząsteczki o tych samych atomach

Cząsteczka zawierająca 2 atomy tego samego pierwiastka może stanowić stały dipol elektryczny – twierdzą naukowcy z USA i Niemiec.

Standardowo przyjmuje się, że cząsteczki polarne powstają z atomów, czy grup atomów o różnej elektroujemności, czyli zdolności do zwiększania gęstości elektronowej w jednej części wiązania chemicznego. Oznacza to, że cząsteczka o różnych atomach jest spolaryzowana w kierunku bardziej elektroujemnego atomu. W cząsteczkach o takich samych atomach nie ma różnic w elektroujemności więc nie ma przesunięcia ładunków elektrycznych i nie powstaje stały dipol.

Cząsteczki, które użyto do eksperymentu nie są zwykle spotykane – są to cząsteczki zbudowane z jednego atomu rubidu w jego normalnym stanie oraz atomu tego samego pierwiastka w stanie wzbudzonym w którym elektrony walencyjne mają bardzo wysoką energię, w rozumieniu stanu Rydberga – prawie w punkcie jonizacji. Taka cząsteczka ma bardzo duży rozmiar – 1000 razy większy od normalnej cząsteczki i aby była stabilna musi być utrzymywana w bardzo niskiej temperaturze.

Moment dipolowy dla stworzonej przez naukowców cząsteczki wyniósł 1 debaj (C·m) – obliczono go za pomocą spektroskopii laserowej. Dla porównania cząsteczki o dużej polarności, takie jak np. chlorek sodu w razie gazowej mają moment dipolowy ok. 10 debajów, ale większość cząsteczek polarnych ma moment 1-2 debaja.

(pj)