Qué clase de moléculas tienden a ser muy polarizables?

La polarizabilidad es la tendencia relativa de una distribución de cargas, tal como la nube electrónica de un átomo o molécula, a ser distorsionada de su forma normal por un campo eléctrico externo, que puede ser causado por la presencia de un ion cercano o un dipolo.

La polarizabilidad electrónica

α

{ \ displaystyle \ alpha } está definida como la razón del momento dipolar inducido

p

{ \ displaystyle p} de un átomo al campo eléctrico

E

{ \ displaystyle E} que produce dicho momento dipolar.

Α =

p

E

{ \ displaystyle \ alpha = { \ frac {p}{E}}}

La polarizabilidad tiene las unidades SI de C·m2·V - 1 = A2·s4·kg - 1 pero suele expresarse más frecuentemente como volumen de polarizabilidad con unidades de cm3 o en Å3 = 10 - 24 cm3.

Α

(

c

m

3

) =

10

6

4

π

ϵ

0

α

(

C

⋅

m

2

⋅

V

−

1

)

{ \ displaystyle \ alpha { \ rm {{(cm ^ {3}) = }{ \ frac {10 ^ {6}}{4 \ pi \ epsilon _{0}}} \ alpha {(C \ cdot m ^ {2} \ cdot V ^ { - 1})}}}} donde

ϵ

0

{ \ displaystyle \ epsilon _{0}} es la permitividad del vacío.

La polarizabilidad de las partículas individuales está relacionada a la susceptibilidad eléctrica media del medio por la ecuación de Clausius - Mossoti.

Obsérvese que la polarizabilidad

α

{ \ displaystyle \ alpha } está definidad como una cantidad escalar.

Esto implica que los campos eléctricos aplicados sólo pueden producir

componentes de polarización paralelos al campo.

Por ejemplo, un campo

eléctrico en la dirección

x

{ \ displaystyle x} sólo puede producir un componente en

x

{ \ displaystyle x} en

p

{ \ displaystyle {p}}

.

Sin embargo, puede suceder que un campo eléctrico en la dirección

x

{ \ displaystyle x} produzca un componente

y

{ \ displaystyle y} o

z

{ \ displaystyle z} en el vector

p

{ \ displaystyle {p}}

.

En este caso,

α

{ \ displaystyle \ alpha } está descrito por un tensor de rango 2, que está representado con respecto a un sistema dado de ejes (sistema de referencia) por una matriz de 3x3.