Curva di Morse
Spiegazione della curva di Morse
Consideriamo due atomi di idrogeno posti ad una distanza infinita tra loro e immaginiamo di avvicinarli progressivamente.
Fra essi esistono:
1) forze attrattive (tra ciascun nucleo -positivo- e l'atmosfera elettronica dell'altro -negativa-);
2) forze repulsive (tra i nuclei dei due atomi -ambedue positivi- e tra le loro atmosfere elettroniche -ambedue negative-)
ed in base ad esse è possibile, per ogni distanza, calcolare l'energia potenziale del sistema costituito dai due atomi.
L'energia potenziale per convenzione viene posta uguale a zero quando i due atomi si trovano idealmente a distanza infinita.
L'energia potenziale diminuisce man mano che le forze attrattive costringono i due atomi ad avvicinarsi.
Per i due atomi di idrogeno tale energia raggiunge il valore minimo se sono a distanza di 0,074 nm (1 nm = 1 nanometro = 10-9 m = milionesimi di millimetro): a distanza leggermente maggiori prevalgono le attrazioni e i due atomi H tendono ad avvicinarsi.
A distanze inferiori a 0,074 nm prevalgono le repulsioni e diviene più difficile avvicinare ulteriormente i due atomi.
La presenza di un minimo nella curva di energia potenziale è sempre indice di stabilità. L'energia del legame (431 KJ/mol) equivale all'energia spesa per separare gli atomi ea distanza infinita e corrisponde alla "profondità della buca".
Esiste quindi una distanza alla quale le forze di attrazione sono esattamente uguali alle forze di repulsione.
Questa distanza corrisponde alla lunghezza del legame.
Per distanze inferiori prevalgono le forze repulsive, per distanze maggiori prevalgono le forze repulsive.
Si può pensare al legame come ad una molla che unisce i due atomi. Se i due atomi vengono allontanati, la molla li richiama, se i due atomi vengono avvicinati, la molla li respinge.
Ad una distanza corrispondente alla lunghezza di legame, la molla non è in tensione.
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