Informazioni su questo esperimento
Allontana i centri molecolari e ruota i loro dipoli mentre misuri l’energia di coppia e la forza radiale. Confronta la dispersione, l’orientamento dipolare e uno schema illustrativo del legame a idrogeno direzionale, senza considerare un potenziale di coppia come una simulazione dell’ebollizione di un sistema macroscopico.
Obiettivi di apprendimento
- Distingui la repulsione a corto raggio dall’attrazione a raggio più lungo.
- Spiega come l’orientamento del dipolo cambia il segno dell’interazione.
- Confronta la direzionalità del legame a idrogeno con i valori di riferimento indipendenti del punto di ebollizione normale.
Come si usa
- 1Usa il riferimento non polare e trova il minimo dell’energia di Lennard-Jones.
- 2Scegli HCl e confronta i dipoli disposti testa-coda con quelli affiancati.
- 3Scegli lo schema dell’acqua e ruota una molecola allontanandola dall’attrazione direzionale.
- 4Modifica l’intensità dell’interazione del modello e verifica che il punto di ebollizione di riferimento, indicato separatamente, rimanga invariato.
Il modello
Ipotesi
- L’interazione combinata basata sui centri non è un campo di forze convalidato per un liquido reale. L’approssimazione dipolare diventa imprecisa alle distanze molecolari.
- Gli schemi del pozzo direzionale illustrano l’allineamento dei legami a idrogeno; non rappresentano un calcolo elettronico di un legame a idrogeno. Gli angoli sono imposti, anziché evolvere sotto l’azione di una coppia di forze.
- I punti di ebollizione normali sono valori di riferimento approssimativi e indipendenti del NIST a un’atmosfera. Non vengono ricalcolati a partire da parametri di coppia modificati.
Provalo in classe
- Q1Perché dipoli di uguale intensità possono attrarsi in un orientamento e respingersi in un altro?
- Q2Perché un singolo pozzo di energia di coppia non basta per calcolare il punto di ebollizione di un liquido?
Domande frequenti
Le frecce blu dei dipoli rappresentano traiettorie degli elettroni?
No. Indicano la direzione scelta del dipolo molecolare. Il modello non anima né rappresenta i singoli elettroni.
Cosa succede quando il termine del legame a idrogeno è disattivato?
Il suo contributo direzionale all’energia scompare, mentre restano la dispersione, la repulsione e qualsiasi contributo di dipolo puntiforme.