Come avviene la polarizzazione

Per studiare come avviene la polarizzazione iniziamo a vedere cosa accade nel caso dell’atomo.

 

Per simulare l’atomo usiamo questo modello. Lo pensiamo come formato da una carica positiva, che dipende dal numero di protoni, posta al centro, mentre gli elettroni sono delocalizzati e formano una nube elettronica intorno al nucleo.

 

 

Poniamo l’atomo in un campo elettrico.

 

Quello che accade è che il nucleo, positivo, si sposta nella direzione del campo e la nuvola di elettroni,negativa, va nel verso opposto.

 

 

 

Per la nuvola di elettroni possiamo identificare un centro e dire che essa è condensata in un unico punto detto centro di carica negativa.

La struttura che si viene a creare è quella di un dipolo elettrico.

 

p è il momento del dipolo

δ è la distanza tra i centri delle cariche negative e di quelle positive.

 

Un dipolo  crea un campo elettrico, che abbiamo chiamato E_dip , le cui linee di forza vanno dalla carica positiva a quella negativa. Il campo dovuto al dipolo è contrario al campo E.

 

 

 

Il campo elettrico E induce un campo nel dipolo, E_dip , che risulta contrario a E. L’effetto, E_dip , è contrario alla causa, E.

Questo per quanto riguarda l’atomo. Per le molecole distinguiamo tra quelle polari e quelle non polari.

Le molecole non polari, ossia che non presentano una loro polarizzazione, vengono deformate dal campo elettrico,  avviene uno stiramento delle molecole. Si ha quella che viene detta polarizzazione per deformazione.

Esistono anche molecole già polari, ossia che presentano, da sole, una polarizzazione. Questo è il caso ad esempio dell’acqua, H₂O dove l’ossigeno è più elettronegativo dell’idrogeno.

L’elettronegatività è la proprietà di un atomo, in un legame, di addensare su di sé la carica elettrica dell’orbitale di legame. In un legame covalente fra due atomi, l’elemento più elettronegativo è quello che assume carica negativa rispetto all’altro.

Dopo formato il legame, l’atomo più elettronegativo ha acquistato carica negativa sottratta all’altro atomo.

Le molecole di questo tipo sono già dipoli, però orientati a caso. Se ad esse applichiamo un campo elettrico si orientano nella stessa direzione. Questa polarizzazione è detta per orientamento.

Comunque sia, dove è presente materia, dove non c’è il vuoto, la presenza di un campo elettrico E porta alla formazione di dipoli. Questi, a loro volta, generano un loro campo elettrico E_dip contrario alla causa E che li ha generati.