Stockmeyerin potentiaalia

Stockmeier-potentiaali on yksinkertainen malli pysyvän dipolimomentin omaavien molekyylien parivuorovaikutuksesta . Edustaa Lennard-Jones-potentiaalia ylimääräisellä dipolivuorovaikutustermillä. Stockmayer ehdotti tätä mallia vuonna 1941. [yksi]

Vuorovaikutuspotentiaalin tyyppi

Koska tarkastellaan molekyylejä, joilla on pysyvä dipolimomentti, tällaisten molekyylien parin vuorovaikutusenergia ei riipu vain niiden välisestä etäisyydestä, vaan myös niiden keskinäisestä orientaatiosta. CGS : ssä Stockmeyerin potentiaali on kirjoitettu seuraavassa muodossa:

U(r,\theta _{a},\theta _{b},\varphi )=4\varepsilon \left[\left({\frac {\sigma }{r))\right)^{ 12}-\left({\frac {\sigma }{r}}\right)^{6}\right]-{\frac {\mu _{a}\mu _{b}}{r^{3 }}}\,g(\theta _{a},\theta _{b},\varphi ).

Tässä:

$r$ on molekyylien välinen etäisyys,
$\sigma ,\;\varepsilon$ ovat Lennard-Jones-potentiaalin parametreja .
${\displaystyle \theta _{a},\;\theta _{b))$ ovat molekyylien napakulmat, on molekyylien atsimutaalikulmien ero (katso kuva), ${\displaystyle \varphi =\varphi _{b}-\varphi _{a))$
${\displaystyle \mu _{a},\;\mu _{b))$ ovat molekyylien dipolimomentit,
$g(\theta _{a},\theta _{b},\varphi )=2\cos {\theta _{a))\cos {\theta _{b))-\sin {\theta _{a}}\sin {\theta _{b}}\cos {\varphi }$ .

On helppo nähdä, että Stockmeyer-potentiaali esitetään kahden yksinkertaisemman potentiaalin superpositiona . Ensimmäinen niistä on Lennard-Jones- potentiaali, toinen on kahden dipolin vuorovaikutuspotentiaali . ${\displaystyle U=U_{LJ}+U_{d))$

Toinen kirjoitustapa

Jos otamme käyttöön dimensiottoman dipolimomentin , niin Stockmeyer-potentiaali kirjoitetaan muodossa $\mu ^{*}={\frac {\mu }{\sqrt {\varepsilon \sigma ^{3))))$

U(r,\theta _{a},\theta _{b},\varphi )=\varepsilon \left\{4\left[\left({\frac {\sigma }{r))\ oikea)^{12}-\vasen({\frac {\sigma }{r}}\oikea)^{6}\oikea]-\mu ^{*2}g(\theta _{a},\theta _{b},\varphi )\left({\frac {\sigma }{r}}\right)^{3}\right\}.

Tästä syystä Stockmeier-potentiaalia kutsutaan joskus 12-6-3-potentiaaliksi.

Soveltamisrajat

Ensinnäkin Stockmeier-potentiaali perii kaikki Lennard-Jonesin potentiaalin rajoitukset . On myös muistettava, että Stockmeier-potentiaali käyttää lausekkeita pistedipolien vuorovaikutukseen , kun taas todellisilla molekyyleillä on äärellinen koko.

Muistiinpanot

↑ Stockmayer W.H. - J. Chem. Phys., 1941, v. 9, s. 398.

Kirjallisuus

Hirshfelder J., Curtiss Ch., Byrd R. Kaasujen ja nesteiden molekyyliteoria. M.: IL, 1961. - 931s.
Kaplan IG Johdatus molekyylien välisten vuorovaikutusten teoriaan. - M.: Nauka. Fysikaalisen ja matemaattisen kirjallisuuden pääpainos, 1982. 312 s.

Katso myös

Molekyylien välinen vuorovaikutus

Linkit

Stockmayer - potentiaalia SklogWikissa .