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Orientación Universidad
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Fuerzas Intermoleculares y Modelos de Potencial en Mecánica Estadística, Apuntes de Mecánica Aplicada

Mecánica cuantica aplicada máster

Tipo: Apuntes

2019/2020

Subido el 05/02/2020

MARIA3107
MARIA3107 🇪🇸

4.8

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Bases físicas y químicas de la Mecánica Estadística
Fuerzas intermoleculares y
modelos de potencial
Felipe Jiménez Blas
Departamento de Ciencias Integradas (Área de Física Aplicada)
Facultad de Ciencias Experimentales
y
Laboratorio de Simulación Molecular y Química Computacional
Centro de Investigación en Química Sostenible
Universidad de Huelva
MÁSTER EN SIMULACIÓN MOLECULAR
(CURSO 2018-2019)
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¡Descarga Fuerzas Intermoleculares y Modelos de Potencial en Mecánica Estadística y más Apuntes en PDF de Mecánica Aplicada solo en Docsity!

Fuerzas intermoleculares y

modelos de potencial

Felipe Jiménez Blas

Departamento de Ciencias Integradas (Área de Física Aplicada)

Facultad de Ciencias Experimentales

y

Laboratorio de Simulación Molecular y Química Computacional

Centro de Investigación en Química Sostenible

Universidad de Huelva

MÁSTER EN SIMULACIÓN MOLECULAR (CURSO 2018-2019)

Bases físicas y químicas de la Mecánica Estadística

Introducción a las fuerzas intermoleculares

Interacciones atractivas

Interacciones repulsivas

Modelos de potencial esféricos

Modelos de potencial moleculares

Introducción a las fuerzas intermoleculares

Sistemas ideales (no interaccionan): El gas ideal Sistema de osciladores independientes Modelo de sólido de Einstein Sistemas reales: Interacciones moleculares Moléculas “ sienten ” la presencia de otras Fuerzas entre moléculas: fuerzas intermoleculares

Introducción a las fuerzas intermoleculares

Tipos de fuerzas intermoleculares: Fuerzas intermoleculares Fuerzas intramoleculares Son “ independientes ”, …, aunque no siempre … Características generales de las fuerzas intermoleculares: Fuerzas atractivas Fuerzas repulsivas

Introducción a las fuerzas intermoleculares

fuerzas intramoleculares

Introducción a las fuerzas intermoleculares

Tipos de fuerzas intermoleculares: Fuerzas intermoleculares Fuerzas intramoleculares Son “independientes”, …, aunque no siempre … Características generales de las fuerzas intermoleculares: Fuerzas atractivas Fuerzas repulsivas

Introducción a las fuerzas intermoleculares

Energía potencial (potencial de interacción):

F

ij

( r

ij

) = −∇U

2

( r

ij

r

ij

r

j

r

i

F

ij

F

ij

( r

ij

d U ( r

ij

dr

ij

e

rij

Interacciones atractivas

Interacciones atractivas

Desarrollo multipolar de la energía de interacción: Interacción carga-carga Interacción dipolo-dipolo Interacción de Keesom Interacción de Debye Interacción de London Otras interacciones: carga-dipolo, cuadrupolo-cuadrupolo, carga- cuadrupolo, dipolo-duadrupolo, etc.

Interacción carga-carga

Cargas puntuales Iones Cargas parciales Ley de Coulomb Largo alcance: -> Técnicas especiales para evaluar esta interacción

U qq ( r ) =

0

q 1 q 2

r

U ~

r

r

q

1

q

2

Interacciones dipolares

Polarización debido a la presencia de otras moléculas: Moléculas no polares Polarizabilidad molecular Polarizabilidad molecular de volumen Potencial de interacción dipolo-dipolo inducido : Interacción de Debye: rango de interacción medio -> U μ− μ ind ( r ) = −

2

r 6

2

r 6

U ~

r

6

Interacciones dipolares

Polarización debido a la presencia de otras moléculas: Potenciales de ionización Potencial de interacción dipolo inducido-dipolo inducido : Interacción de London: rango de interacción medio -> U μ in −^ μ ind ( r ) = −

I 1 I 2
I 1 + I 2

r 6

U ~

r

6

Interacciones repulsivas

Interacciones repulsivas

Interacciones repulsivas: Repulsión entre nubes electrónicas y núcleos moleculares Dependencia con r compleja Uso de modelos efectivos : U rep ( r ) =

B

r n

9 ≤ n ≤ 12

U

rep

( r ) = A e

Br