Molekuláris szimuláció / töltés-töltés kölcsönhatások

minden intramolekuláris és intermolekuláris kölcsönhatás a töltött részecskék közötti elektrosztatikus kölcsönhatások eredménye. Minden molekula három szubatomi részecskéből áll: protonokból, neutronokból és elektronokból. A neutronok nem hordoznak töltést, de a protonok és az elektronok azonos nagyságú, de ellentétes előjelű töltéseket hordoznak. Ezeknek a díjaknak a nagysága rögzített. Ez az érték elemi töltés, e. egyezmény szerint, a protonokat úgy definiálják, hogy pozitív töltésűek, az elektronokat pedig negatív töltésűek. Ezeknek a töltéseknek a nagysága állandó értékkel rendelkezik, amelyet elemi töltésnek nevezünk, e=1,602176565 (35) 60-19 (19) C. A 0 a vákuum permittivitási állandó, amely egyenlő 8,854187817-vel… 10-12 F/m (Farad / méter).

két töltött részecske kölcsönhatásának potenciális energiafelülete, Coulomb törvénye alapján számítva.

Az elektrosztatikus kölcsönhatások következtében két töltött részecske közötti erő a következő:

Coulomb − törvény (erő)

F ( r) = – 1 4 ons 0 Q A Q B R A B 2 {\displaystyle F(R)={\frac {-1}{4\pi \Epsilon _{0}}}{\frac {q_{a}q_{B}}{R_{ab}^{2}}}} {\displaystyle F(R)={\frac {-1}{4\pi \Epsilon _{0}}}{\frac {q_{A}q_{B}}{R_{ab}^{2}}}}

ebben az egyenletben r A B {\displaystyle r_{AB}} {\displaystyle r_{AB}} az A és B részecskék közötti távolság.egy részecske töltését a q változó adja meg. A töltés egy skaláris mennyiség, jellel és nagysággal.

gyakran kényelmesebb az intermolekuláris erők megvitatása az interakció potenciális energiája szempontjából. Két, A és B címkével ellátott töltött részecske kölcsönhatásának potenciális energiáját úgy határozhatjuk meg, hogy integráljuk a részecskék között tapasztalt erőt, ha a végtelen elválasztásból, ahol az intermolekuláris kölcsönhatás nulla, a távolságig mozgatjuk őket ( r A B {\displaystyle R_{AB}} {\displaystyle r_{AB}}), amelyeket ténylegesen elválasztunk,

v ( r) = ons r − 1 4 0 Q A q B R A B 2 D R {\displaystyle {\mathcal {v}}(r)=\Int _{\infty }^{R}{\frac {-1}{4\pi \Epsilon _{0}}}{\FRAC {q_{a}q_{B}}{R_{ab}^{2}}}Dr} {\displaystyle {\mathcal {V}}(r)=\int _{\infty }^{r}{\frac {-1}{4\pi \epsilon _{0}}}{\frac {q_{a}q_{B}}{R_{AB}^{2}}}dr} = 1 4 0}}} {\Frac {q_ {a} q_{B}} {R_ {AB}}} {\bigg|} _{\infty} ^{R_{ab}}} {\displaystyle={\frac {1} {4\pi\Epsilon _{0}}} {\Frac {q_ {a} q_{B}} {R_ {ab}}} {\bigg|} _{\infty} ^{R_{ab}}} = − = 1 4! 0 Q a q b r a B {\displaystyle = \left-\left ={\frac {1} {4\pi\Epsilon _{0}}} {\FRAC {q_ {a} q_{B}} {R_ {AB}}}} {\displaystyle=\left-\left ={\frac{1} {4\pi\epszilon _{0}}} {\FRAC {q_{a}q_{B}}{r_{AB}}}}
Coulomb-törvény (potenciális energia)

v ( r ) = 1 4 db 0 Q A Q B R A B {\displaystyle {\mathcal {v}}(R)={\frac {1}{4\pi \Epsilon _{0}}}{\frac {q_{a}q_{B}}{R_{ab}}}} {\displaystyle {\mathcal {v}}(R)={\frac {1}{4\pi \Epsilon _{0}}}{\Frac {q_{a}q_{B}}{R_{ab}}}}

az ionos molekulák töltés-töltés coulombikus kölcsönhatásban vannak. Ha a töltéseknek ugyanaz a jele (például két pozitív ion), akkor a kölcsönhatás visszataszító. Ha a díjak ellentétes előjellel rendelkeznek, az interakció vonzó.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.