teoria de bandes
teoria de bandes
Química teòrica
- ca teoria de bandes, n f
- es teoría de bandas
- en band theory
Química teòrica
Definición
Model de la mecànica quàntica per descriure l'enllaç metàl·lic, segons el qual els electrons de valència compartits i que són els responsables d'aquest tipus d'enllaç estan descrits per uns orbitals moleculars que són fruit de la superposició dels orbitals atòmics de valència de tots els àtoms enllaçats. Quan cada un dels N àtoms del metall aporta un orbital atòmic a la formació d'orbitals moleculars, els N orbitals moleculars obtinguts estan deslocalitzats per tot l'espai del metall i tenen unes energies que difereixen poc entre si, i això dóna lloc a una banda quasi contínua de nivells energètics. L'orbital de menor energia de la banda és totalment enllaçant entre tots els veïns, i l'orbital de major energia és antienllaçant entre els veïns propers. S'anomenen banda s i banda p les bandes que agrupen els orbitals moleculars que són combinació lineal d'orbitals atòmics s i p, respectivament. Les regions d'energia de les diferents bandes solen estar en nivells energètics prou separats entre si, i es produeix un forat energètic. En alguns casos, però, es produeixen superposicions entre les regions de dues bandes properes. Tot i així es pot donar el cas, si la simetria del cristall ho afavoreix, que es produeixi una barreja d'orbitals (les anomenades bandes híbrides) i s'obri de nou el forat energètic entre les dues bandes. Els electrons es distribueixen per parelles pels diferents orbitals moleculars començant per l'orbital de menor energia de la banda més baixa i anant omplint consecutivament les diferents bandes. Si la banda superior que té electrons no s'omple del tot, els electrons que estan en els nivells més alts ocupats poden saltar fàcilment a orbitals superiors vacants fent que el sòlid mostri propietats conductores de l'electricitat. El nivell més alt ocupat al zero absolut de temperatura és l'anomenat nivell de Fermi. Només els electrons propers al nivell de Fermi poden contribuir de manera important a la conducció elèctrica i a la capacitat calorífica del sòlid. Si la banda amb electrons més alta energèticament està plena i la primera banda vacant està energèticament molt separada, els electrons no poden conduir l'electricitat facilment i el sòlid actua d'aïllant. Quan la separació entre la ^banda de valència^ i la ^banda de conducció^ és poc important el sòlid és un semiconductor i mostra unes propietats tèrmiques i de conducció intermèdies entre aïllant i conductor.
teoria de col·lisions
teoria de col·lisions
Química física
- ca teoria de col·lisions, n f
- es teoría de colisiones
- en collision theory
Química física
Definición
Teoria que permet relacionar la constant de velocitat d'una reacció amb els paràmetres que caracteritzen les col•lisions entre les molècules. El model de col•lisions d'esferes rígides és el més senzill. Aquest model és fonamenta en tres hipòtesis essencials. En primer lloc, les espècies que reaccionen són assimilables a esferes rígides i impenetrables. En segon lloc, perquè les molècules reaccionin, no només han d'experimentar col•lisions entre elles, sinó que ho han de fer amb una mínima ^energia translacional^ superior a l'energia d'activació. Per últim, no totes les col•lisions poden produir una reacció, encara que satisfacin l'anterior requisit, atès que es pot donar el cas que els reactius hagin de xocar en una orientació relativa determinada perquè sigui possible. L'expressió que prediu el model de col•lisions d'esferes rígides per a la constant de velocitat d'una reacció elemental bimolecular és <EXPRESSIÓ 22>, on p és el ^factor estèric^, σ és la ^secció eficaç de col•lisió^ i Ea és l'energia d'activació.
teoria de Debye-Hückel
teoria de Debye-Hückel
Electroquímica
- ca teoria de Debye-Hückel, n f
- es teoría de Debye-Hückel
- en Debye-Hückel theory
Electroquímica
Definición
Model teòric, proposat per Debye i Hückel el 1923, que explica les propietats de les dissolucions diluïdes dels electròlits forts tot admetent que són completament dissociats en ions i que les desviacions observades respecte el comportament previst per la teoria de la ionització d'Arrhenius provenen de les seves interaccions electrostàtiques. Suposa que tots els ions són esferes rígides carregades uniformement que posseeixen el mateix diàmetre iònic mitjà (a en ) i que el medi és continu, sense cap estructura definida, amb una permitivitat relativa r. Sota aquestes condicions, s'estableix que cada ió està envoltat d'una atmosfera iònica, la qual és esfèrica amb un radi efectiu b1, anomenat longitud de Debye. Es determina el potencial electrostàtic mitjà a la superfície de l'ió central sota l'acció de la seva atmosfera iònica a partir de l'equació linealitzada de Poisson-Boltzmann. Per a una dissolució diluïda s'obté que = zi e b1/[4 0 r (1 + b1 a)], on e és la càrrega de l'electrò i 0 és la permitivitat del buit. El potencial electrostàtic mitjà és = zi e b1 /4 0 r per a una dissolució molt diluïda en ser b1 a b1 = (2 NA2 e2/ 0 r R T)1/2 I1/2, on NA és el nombre d'Avogadro, R és la constant dels gasos ideals, T és la temperatura absoluta i I és la força iònica de la dissolució en l'escala de concentracions. La variació de l'energia de Gibbs G per a carregar l'ió central sota l'acció de (integral de dQ entre 0 i zi e) val G = zi2 e2 b1/[8 0 r (1 + b1 a)] per a una dissolució diluïda, la qual queda reduïda a G = zi2 e2/8 0 r b1 per a una dissolució molt diluïda. Aquest G per mol s'iguala a R T ln i, la qual representa la part no ideal d'origen electrostàtic del potencial químic de l'ió. S'obtenen així els valors del coeficient d'activitat de l'ió i o bé del coeficient d'activitat iònic mitjà de l'electròlit d'acord amb la llei estesa de Debye-Hückel per a dissolucions diluïdes i de la llei límit de Debye-Hückel per a dissolucions molt diluïdes. La teoria fou més tard ampliada per Onsager al càlcul de la conductivitat molar de dissolucions electrolítiques diluïdes. Vegeu també ^teoria de Debye-Hückel-Onsager^.
teoria de Debye-Hückel-Onsager
teoria de Debye-Hückel-Onsager
Electroquímica
- ca teoria de Debye-Hückel-Onsager, n f
- es teoría de Debye-Hückel-Onsager
- en Debye-Hückel-Onsager theory
Electroquímica
Definición
Model teòric, proposat per Lars Onsager el 1927 a partir de la teoria de Debye-Hückel, que calcula la conductivitat molar d'una dissolució diluïda d'un electròlit fort. Considera que sota l'acció d'un camp elèctric imposat entre dos elèctrodes immergits en la dissolució, la velocitat d'arrossegament dels ions decreix en augmentar la seva concentració com a resultat de la suma de dos efectes, anomenats efecte electroforètic i efecte d'asimetria (o efecte de relaxació). Això comporta el descens de la conductivitat iònica molar i de la conductivitat molar m d'un electròlit fort. La teoria prediu que la conductivitat molar d'un electròlit binari MX z:z valent totalment dissociat en els ions Mz+(aq) i Xz(aq) es pot calcular com m = m (a z3 + b z3 m) c1/2, on m és la conductivitat molar límit de l'electròlit i c és la seva concentració. En aigua a 25°C i 1 atm, les constants valen a = 6,06 103 S m2 mol1 i b = 0,230. Aquesta equació teòrica concorda amb la primera de les lleis de Kohlrausch i és seguida per a concentracions menors de 0,002 mol dm3, on no sol haver-hi problemes d'associació iònica.
teoria de l'enllaç de valència
teoria de l'enllaç de valència
Química teòrica
- ca teoria de l'enllaç de valència, n f
- es teoría del enlace de valencia
- en valence bond theory
Química teòrica
Definición
Model de la química quàntica per estudiar l'estructura electrònica de les molècules segons el qual l'enllaç químic està format per parells d'electrons localitzats entre els àtoms de manera que aquests només veuen modificada lleugerament la seva individualitat. Aquesta teoria considera la molècula com una col·lecció de centres atòmics units entre si per electrons de valència. Per descriure l'estat electrònic d'una molècula, té en compte totes les estructures ressonants que s'obtenen distribuint els parells d'electrons de valència de totes les maneres possibles entre els àtoms de la mateixa i expressa la funció d'ona electrònica com una combinació lineal de les funcions d'ona, construides només amb orbitals atòmics de valència, de totes aquestes estructures ressonants. El valor dels coeficients de combinació es determina mitjançant el mètode variacional. Tot i que la teoria de l'enllaç de valència presenta dificultats numèriques importants a causa que el nombre de possibles estructures ressonants s'incrementa moltíssim en augmentar la mida de la molècula, la seva simplicitat conceptual l'ha convertit en un model útil per a la interpretació qualitativa de les propietats i reaccions dels compostos orgànics. Desenvolupada abans que la teoria dels orbitals moleculars, la teoria de l'enllaç de valència fou la primera en introduir els conceptes d'aparellament de spin, hibridació, enllaç π i enllaç σ.
teoria de l'enllaç químic de Lewis
teoria de l'enllaç químic de Lewis
Química teòrica
- ca teoria de l'enllaç químic de Lewis, n f
- ca teoria de Lewis, n f
- ca teoria de Lewis de l'enllaç químic, n f
- es teoría de Lewis del enlace químico
- en Lewis' theory
- en Lewis' theory of chemical bonding
- en Lewis' theory of the chemical bond
Química teòrica
Definición
Teoria que explica la formació de l'enllaç covalent en base a la compartició d'electrons entre àtoms per poder estar cadascun d'ells envoltat de 8 electrons, segons la regla de l'octet, i adquirir una configuració electrònica similar a la del gas noble més proper. Utilitza uns esquemes molts simples per representar l'estructura electrònica que en resulta. Formulada per G. N. Lewis el 1916, es tracta d'una teoria que no pot descriure la natura de l'enllaç, la geometria molecular ni els canvis d'energia durant la formació d'enllaços. Vegeu també ^fórmula de Lewis^.
teoria de l'estat de transició
teoria de l'estat de transició
Química física
- ca teoria de l'estat de transició, n f
- ca teoria del complex activat, n f sin. compl.
- es teoría del complejo activado
- es teoria del estado de transición
- en activated complex theory
- en transition-state theory
Química física
Definición
Teoria que permet estimar els valors de les constants de velocitat de reaccions químiques a partir del coneixement de la superfície de potencial únicament en i al voltant de l'^estat de transició^. Segons aquest model, l'expressió per a la constant és <EXPRESSIÓ 23>, on k<sub>B</sub> és la constant de Boltzmann, T és la temperatura termodinàmica, <EXPRESSIÓ 24>, on h és la constant de Planck, Q<sup><no igual></sup>, Q<sub>A</sub> i Q<sub>B</sub> són les funcions de partició de la supermolècula a l'estat de transició i de les molècules dels reactius A i B, respectivament, mentre que E<sub>0</sub> és la diferència d'energia potencial electrònica entre els reactius i l'estat de transició. Per la seva simplicitat es tracta d'un model usat freqüentment per a obtenir constants de velocitat, ja sigui per a suplir la manca d'informació experimental o bé com a primeres estimacions en estudis més detallats.
teoria de la dissociació iònica
teoria de la dissociació iònica
Electroquímica
- ca teoria de la dissociació iònica, n f
- ca teoria de la ionització d'Arrhenius, n f
- es teoría de la ionización de Arrhenius
- en Arrhenius ionization theory
Electroquímica
Definición
Model proposat per Svante August Arrhenius el 1887 per a explicar la conductivitat de les dissolucions aquoses d'electròlits. Es fonamenta en quatre hipòtesis: a) en dissoldre's un electròlit, es dissocia en ions positius i ions negatius, de manera que la dissolució és elèctricament neutra; b) els ions es comporten independentment els uns dels altres, sense interaccions entre ells ni amb el dissolvent; c) els electròlits forts es dissocien totalment, mentre que els electròlits febles només ho fan parcialment; d) el procés de dissociació d'un electròlit feble és reversible, establint-se un equilibri entre les molècules neutres i els seus ions. A partir d'aquesta última hipòtesi, Arrhenius definí el grau de dissociació d'un electròlit feble i establí un procediment per a determinar-lo a partir de la seva conductivitat molar. Avui dia aquesta teoria es considera formalment correcta, tret de la segona hipòtesi perquè els ions són solvatats pel dissolvent i interaccionen amb els altres ions de la dissolució. Només s'admet que no hi ha interacció entre ions en una dissolució a dilució infinita, on els ions poden moure's (migrar) independentment sota l'acció d'un camp elèctric.
teoria de la ionització d'Arrhenius
teoria de la ionització d'Arrhenius
Electroquímica
- ca teoria de la dissociació iònica, n f
- ca teoria de la ionització d'Arrhenius, n f
- es teoría de la ionización de Arrhenius
- en Arrhenius ionization theory
Electroquímica
Definición
Model proposat per Svante August Arrhenius el 1887 per a explicar la conductivitat de les dissolucions aquoses d'electròlits. Es fonamenta en quatre hipòtesis: a) en dissoldre's un electròlit, es dissocia en ions positius i ions negatius, de manera que la dissolució és elèctricament neutra; b) els ions es comporten independentment els uns dels altres, sense interaccions entre ells ni amb el dissolvent; c) els electròlits forts es dissocien totalment, mentre que els electròlits febles només ho fan parcialment; d) el procés de dissociació d'un electròlit feble és reversible, establint-se un equilibri entre les molècules neutres i els seus ions. A partir d'aquesta última hipòtesi, Arrhenius definí el grau de dissociació d'un electròlit feble i establí un procediment per a determinar-lo a partir de la seva conductivitat molar. Avui dia aquesta teoria es considera formalment correcta, tret de la segona hipòtesi perquè els ions són solvatats pel dissolvent i interaccionen amb els altres ions de la dissolució. Només s'admet que no hi ha interacció entre ions en una dissolució a dilució infinita, on els ions poden moure's (migrar) independentment sota l'acció d'un camp elèctric.
teoria de la repulsió dels parells d'electrons de la capa de valència
teoria de la repulsió dels parells d'electrons de la capa de valència
Química teòrica
- ca teoria de la repulsió dels parells d'electrons de la capa de valència, n f
- ca teoria RPECV, n f sin. compl.
- ca teoria VSEPR, n f sin. compl.
- es teoria de la repulsión de los pares electrónicos de la capa de valencia
- es teoría RPECV sin. compl.
- es teoría VSEPR sin. compl.
- en valence shell electron pair repulsion theory
- en VSEPR theory
Química teòrica
Definición
Teoria enunciada per N. V. Sidgwick i H. M. Powell el 1940 i desenvolupada posteriorment per R. J. Gillespie, que estableix que la geometria d'una molècula ve determinada pel nombre de parells d'electrons de valència que envolten el seu àtom central i que constitueix un procediment alternatiu al de la hibridació per explicar la geometria de les molècules. Les repulsions electrostàtiques que s'estableixen entre aquests parells d'electrons fan que tendeixin a separar-se entre si al màxim possible, i es determina així la direcció dels enllaços i, per tant, la geometria molecular. Aquesta teoria distingeix entre ^parells d'electrons enllaçants^ i ^parells d'electrons no enllaçants^. La major força repulsiva que produeixen els parells d'electrons no enllaçants a causa de la seva major proximitat al nucli fa que en les molècules on aquests són presents els angles d'enllaç tinguin uns valors menors als que caldria esperar si totes les repulsions fossin iguals. La geometria molecular es dedueix fàcilment sabent el nombre de parells d'electrons de valència i quants d'aquests són parells d'electrons no enllaçants. L'aplicació d'aquesta teoria s'estén a molècules amb enllaços múltiples considerant que cada enllaç múltiple conté un parell d'electrons enllaçants. Vegeu també ^enllaç covalent^, ^enllaç doble^ i ^enllaç triple^.