Электронная поляризуемость

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=α_eE , где коэффициент α_e 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 ų.

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.

Электронная поляризуемость некоторых элементов, α_e, ų

Первый период		Второй период		Третий период		Четвёртый период		Пятый период		Шестой период
элемент	αe	элемент	αe	элемент	αe	элемент	αe	элемент	αe	элемент	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.

Примечания

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

См. также

• Электронная плотность
• (Одноэлектронная химическая связь)
• (Молекулярный ион водорода)
• (Формула Лоренца — Лоренца)
• (Формула Клаузиуса — Моссотти)