18 votos

¿Cuál es la relación entre la tensión superficial y el armónico molecular inicial?

El armónico inicial se mide como Hartree/Bohr^2 ( como IHarmonic=n en Gaussian Software ). Como soy de formación física estoy acostumbrado a mirar las características de su dimensión punto de vista: enter image description here

En realidad tensión superficial es la única característica física que sé que es compatible con Fuerza / Distancia. Me preguntaba si hay alguna relación entre la tensión superficial y armónico inicial.

Actualización: Otra característica física es la constante del muelle, que tampoco es irrelevante.

15voto

Raoul Puntos 1113

La tensión superficial se debe a que las moléculas de la superficie tienen menos vecinos que las moléculas de la masa.

Por ejemplo, consideremos un modelo sencillo de esferas rígidas idénticas en un empaquetadura hexagonal más estrecha . En la masa, hay 12 esferas en contacto con una esfera dada, lo que podría considerarse como 6 esferas en los vértices de un hexágono regular que rodea a la esfera dada, 3 esferas en un triángulo por debajo y 3 esferas en un tringulo por encima.

En una superficie, al menos 3 de las esferas vecinas estarían ausentes.

Considerando una energía de interacción entre esferas vecinas, la pérdida de energía de interacción (debida a menos de 12 vecinos por esfera) será proporcional a la superficie del sistema de esferas. La energía mínima del sistema se producirá cuando la superficie de la disposición de las esferas sea mínima.

Por la razón anterior, las unidades de tensión superficial son Energía/área de superficie, que el OP señala correctamente que es lo mismo que fuerza/distancia.

De la explicación anterior, en particular de que incluso para esferas rígidas siempre en contacto directo surge la relación Energía/superficie (fuerza/distancia), se puede entender que la tensión superficial no tiene ninguna relación particular con una constante de fuerza entre moléculas (o entre átomos de una molécula). En su lugar, la tensión superficial está relacionada con la diferencia de energía entre una molécula con el máximo de vecinos y una molécula con menos vecinos.

Considerando un oscilador armónico simple, la energía frente a la distancia es una parábola. No hay asíntota horizontal. Independientemente de cuál sea la constante de fuerza, siempre se requiere una energía infinita para alejar a un vecino. En realidad, la fuerza intermolecular se aproximará a cero a una distancia infinita entre moléculas. Es la diferencia entre la energía en la separación de equilibrio y la separación infinita lo que está relacionado con la tensión superficial, y la constante de fuerza no proporciona esta información.

Los términos "armónico molecular inicial" y "armónico inicial" no son términos químicos estándar y sólo tienen significado en el contexto de un programa informático concreto. "Armónico inicial" o "Iarmónico" se refiere a una constante de fuerza que puede ser para estiramiento lineal, flexión alrededor de un vértice que es un átomo, o flexión diédrica, etc.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X