Lennard-Jonesin potentiaali

Lennard-Jones (6,12)-potentiaali kuvaa neutraalien atomien ja/tai molekyylien välistä vuorovaikutusenergiaa ydinten etäisyyden funktiona.[1] Lennard-Jones (6,12)-potentiaali on saanut nimensä englantilaisen matemaatikon John Edward Lennard-Jonesin mukaan.

Lennard-Jones (6,12)-potentiaaliMuokkaa

Tätä LJ-potentiaalia käytetään menestyksellä kuvaamaan atomien ja/tai molekyylien välisiä dispersiovoimia,A dipoli-dipoli-vuorovaikutuksia, ja dipoli-indusoitu dipoli-vuorovaikutuksia. LJ-potentiaali on kirjallisuudessa muodoissa

 
Sininen funktio kuvaa hylkimistä, vihreä funktio kuvaa vetävää voimaa, ja punainen funktio on LJ-potentiaali.
 

Tässä   on ydinten välinen etäisyys Å-yksiköissäB, ydinten välisellä etäisyydellä   vuorovaikutusenergia on 0,   on oheisella kuvaajalla matemaattisen funktion minimin syvyys (amplitudi), mutta toisaalta etäisyydellä   potentiaalienergialla on arvo  . LJ-potentiaalissa on kaksi termiä, joista ensimmäinen kuvaa ydinten välistä hylkimistä (repulsiota) ja jälkimmäinen termi kuvaa ydinten välistä toisiansa puoleensa vetävää voimaa (attraktiota). Tämä kuvaa hyvin dipoli-dipoli vuorovaikutusta, joten sillä on kokeellinen perusta. Sitä vastoin LJ-potentiaalin ensimmäinen termi on valittu vain matemaattisin perustein. Toinen tapa esittää Lennard-Jones (6,12)-potentiaali on käyttää redusoitua muotoa.D LJ-potentiaalista on myös muita funktiomuotoja, kuten Lennard-Jones (9,6)-potentiaali:

 

Yleisesti ydinten välistä vuorovaikutusenergiaa kuvataan käyttämällä hylkivää termiä   tai   yhdessä puoleensa vetävän termin   kanssa kuten LJ-potentiaalissa tai muodossa (Buckingham-potentiaali)

 

Tässä   ovat vakioita.

LisätietoMuokkaa

 
D: Potentiaalienergia ytimien välisen etäisyyden funktiona.

A Dispersiovoimia on olemassa atomien välillä ja molekyylien välillä. Nämä voimat ovat merkittäviä kiinteille aineille, kaasuille niiden merkitys on vähäinen. Englanninkielinen sana dipole on suomennettu yleisen kemian kirjoissa dipooli[2] ja muualla dipoli[3]. Tässä on valittu vakiintunut tapa.

B  

D Redusoitu esitys Lennard-Jones (6,12)-potentiaalista.

Katso myösMuokkaa

LähteetMuokkaa

  1. J. E. Lennard-Jones, Proc. R. Soc. Lond. A, vol 106, s. 463, (1924)
  2. Antti Kivinen ja Osmo Mäkitie, Kemia, s. 159, (1978), Otava, ISBN 951-1-04393-5
  3. Facta, osa 2, s. 298, (1973), Werner Söderström, Porvoo, ISBN 951-0-01482-6