Potenţialul Stockmeyer
Potențialul Stockmeier este un model simplu al interacțiunii perechi a moleculelor cu un moment dipol permanent . Reprezintă potențialul Lennard-Jones cu un termen suplimentar de interacțiune dipol. Acest model a fost propus de Stockmayer în 1941. [unu]
Tip de potențial de interacțiune
Datorită faptului că sunt luate în considerare moleculele cu momente dipol permanente, energia de interacțiune a unei perechi de astfel de molecule va depinde nu numai de distanța dintre ele, ci și de orientarea lor reciprocă. În CGS , potențialul Stockmeyer este scris în următoarea formă:
![{\displaystyle 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 ).}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3696cc5fc9ae82c02ddd5ba4544b5229693c35c3)
Aici:
- este distanța dintre molecule,
- sunt parametrii potenţialului Lennard-Jones .
- sunt unghiurile polare ale moleculelor, este diferența dintre unghiurile azimutale ale moleculelor (vezi figura),
- sunt momentele dipolare ale moleculelor,
- .
Este ușor de observat că potențialul Stockmeyer este reprezentat ca o suprapunere a două potențiale mai simple . Primul dintre ele este potențialul Lennard-Jones , al doilea este potențialul de interacțiune a doi dipoli .
O altă formă de scriere
Dacă introducem un moment dipol adimensional , atunci potențialul Stockmeyer se scrie ca
![{\displaystyle U(r,\theta _{a},\theta _{b},\varphi )=\varepsilon \left\{4\left[\left({\frac {\sigma}}r))\ dreapta)^{12}-\left({\frac {\sigma }{r}}\right)^{6}\right]-\mu ^{*2}g(\theta _{a},\theta _{b},\varphi )\left({\frac {\sigma }{r}}\right)^{3}\right\}.}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/31c8ec44e97388fe38c0fb7eaf2ccfb162b58c3d)
Din acest motiv, potențialul Stockmeier este uneori denumit potențialul 12-6-3.
Limite de aplicabilitate
În primul rând, potențialul Stockmeier moștenește toate limitările potențialului Lennard-Jones. De asemenea, trebuie amintit că potențialul Stockmeier folosește expresii pentru interacțiunea dipolilor punctiform , în timp ce moleculele reale au o dimensiune finită.
Note
- ↑ Stockmayer W.H. - J. Chem. Phys., 1941, v. 9, p. 398.
Literatură
- Hirshfelder J., Curtiss Ch., Byrd R. Teoria moleculară a gazelor și lichidelor. M.: IL, 1961. - 931s.
- Kaplan IG Introducere în teoria interacțiunilor intermoleculare. — M.: Nauka. Ediția principală a literaturii fizice și matematice, 1982. 312 p.