2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-24 23:12
Morsov potencijal, nazvan po fizičaru Philipu M. Morseu, koristi se za opisivanje interakcije između dva atoma koji čine dvoatomski molekul. Grafikoni ispod opisuju potencijalnu energiju kao funkciju udaljenosti između dva atoma.
Morsov potencijal se često koristi za proučavanje interakcije između dva atoma A i B, što dovodi do formiranja dvoatomskog AB molekula.
A + B==> AB
Ovaj potencijal se može predstaviti sljedećom formulom:
Gdje je V (r) Morzeov potencijal, r je udaljenost između dva atoma i
De, -a i re su konstante koje zavise od sistema koji se proučava.
Na primjer, za molekul vodonika, ove vrijednosti su:
De=7,61×10−19 J, -a =0,0193 pm−1 i re=74,1 pm
Vrijednost -a može se opisati sljedećom formulom:
Gdje je k konstanta sile veze.
Kao što možemo vidjeti na gornjem grafikonu, prema Morseovom potencijalu, energija je minimalna kada je udaljenost između dva atoma jednaka r e.
To je zato što je r e veza atoma u pitanju. Ako je udaljenost između atoma veća ili manja od ove vrijednosti, energija se povećava, opisujući krivulju na grafu s određenom sličnošću s onom jednostavnog harmonijskog oscilatornog kretanja.
Ako su atomi bliže od tačke najniže energije, javljaju se odbojne sile koje uzrokuju nestabilnost u sistemu, povećavajući potencijalnu energiju. Ako su atomi udaljeni, potencijalna energija atoma odvojeno je veća nego ako su na udaljenosti r e.
Prava energija disocijacije veze nije De, ali stvarna vrijednost ove energije je D 0 , data energija sistema na najnižoj tački vibracije (v=0).
U gornjem grafikonu, možemo jasno vidjeti da Morseov potencijal opisuje asimetričnu krivu (za razliku od grafa jednostavnog harmonijskog kretanja, čija je kriva simetrična), budući da je gotovo okomita linija iz tačke r e lijevo, i ravnije od te tačke na desno. To znači da je potrebno više energije da se dva povezana atoma zbliže nego da se razdvoje.
U svakom slučaju, mora se uzeti u obzir da dvoatomske molekule nisu statične, već lagano osciliraju iz tačke r e ulijevo, do tačke povratka P, gdje su snage odbojno uzrokuje ponovno povećanje udaljenosti između atoma, prolazeći kroz tačku r e, i oscilirajući prema upravo ovog puta, do prekretnice Q, gdje privlačne sile između atoma uzrokuju ponovno skraćivanje udaljenosti.
