39

5. О ПОЛЯРНОСТИ АТОМОВ И ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ. 

О полярности атомов. 

Выше  рассматривался  механизм  формирования  атомов  химических  элементов, 

которые  строятся  из  атомов  водорода,  и  его  изотопов - дейтерия,  трития  и  др. 
Известно,  что  кристаллы  формируются  по  правилам  симметрии.  Однако,  в  случае 
формирования 

кристаллов 

атомов 

из-за 

присутствия 

нейтронов 

атомы 

представляют  собой  геометрически  несимметричные  частицы.  Все  атомы,  кроме 
атомов  инертных  газов,  асимметричны  как  по  распределению  массы,  так  и  по 
распределению  электрических  зарядов  (диполей).  К  наиболее  электрически 
симметричным  можно  отнести  атомы  второй,  четвёртой  и  восьмой  групп 
периодической системы. 

Нарушение  электрической  симметрии  приводит  к  появлению  нового  свойства, 

которое  назовем  поляризацией  или  полярностью  атома.  Другими  словами, 
поляризованный  атом - это  частица,  имеющая  кристаллический  объем,  в  котором 
количество  отрицательных  зарядов  равно  количеству  положительных  зарядов,  но 
нарушена симметрия их расположения относительно электрического центра тяжести. 

В  зависимости  от  знака  элементарного  заряда,  наиболее  удаленного  от 

электрического  центра  тяжести  атома,  последний  будет  иметь  определенную 
ориентацию  во  внешнем  электрическом  поле.  Если  на  наибольшем  расстоянии  от 
электрического  центра  тяжести  атома  или  частицы  расположен  протон  диполя,  то 
такой  атом  или  частица  имеет  элементарный  положительный  заряд,  или 
положительную  полярность,  и  он,  или  она,  под  воздействием  электрического  поля 
будет перемещаться к отрицательному электроду; если же на наибольшем расстоянии 
от  электрического  центра  тяжести  атома  или  частицы  находится  электрон  диполя  с 
элементарным  отрицательным  зарядом  или  отрицательной  полярностью,  то  такой 
атом или частица будет двигаться к положительному электроду. Отметим еще раз, что 
поляризованный атом или частица электрически нейтральна. 

В  качестве  примера  можно  взять  магнит,  который  имеет  атомы  с 

положительной и отрицательной полярностью. Так в атомах магнита все электроны 
смещены  в  одну  сторону  относительно  своих  протонов,  однако  каждый  атом 
магнита  является  электронейтральным  (природу  намагничивания  см.  в [1]). 
Северный (N) магнитный  полюс  имеет  положительную  полярность,  в  то  время  как 
южный (S) магнитный полюс имеет отрицательную полярность. 

О полярности связи 

Известно,  что  каждый  атом  имеет  свой  потенциал  ионизации  (ПИ).  Величины 

ПИ  атомов  химических  элементов  существенно  различаются.  Так,  например,  ПИ 
атома фтора имеет значение 17,418 эВ, а атома натрия – 5,138 эВ. 

Ранее  уже  отмечалось,  что  общее  силовое  поле  атома  отражается  в  величине 

ПИ  атома.  Чем  больше  величина  силового  поля  атома,  тем  больше  величина 
потенциала  ионизации  атома;  чем  больше  ПИ  атома,  тем  меньше  длина  валентного 
диполя  атома  p

+

 - ē  и  наоборот.  Величина  ПИ  позволяет  качественно  судить  о 

длине диполя. 

Величина  ПИ  атома  определяется  при  удалении  электрона  из  валентного 

диполя.  Атомы  имеют  валентные  диполи  в  разном  количестве  (от  одного  до 
восьми).  Валентные  диполи  всех  атомов  по  своему  составу  одинаковы  и  состоят  из 
протона  и  электрона,  но,  судя  по  величинам  ПИ,  обладают  разной  энергией. 
Изменить энергию диполя можно, изменив его длину. 

Связь  между  атомами  осуществляется  через  диполь-дипольное  взаимодействие 

валентных  диполей.  Рассмотрим  примеры  взаимодействия  двух  одинаковых  и  двух 
разных  атомов.  Для  удобства  графического  изображения  диполей  в  одинаковом 
масштабе  были  взяты  обратные  величины  ПИ  рассматриваемых  атомов.  Цифры  на 
рисунке 8 обозначают  расстояния  электрона  от  протона  диполя  соответствующего