關於此實驗
拉伸和壓縮鍵結，同時測量位能與回復力。比較共享電子的共價鍵示意圖與離子對，接著將位能極小值與平衡間距連結起來。
學習目標
- 辨認鍵結位能中的吸引區與排斥區。
- 將平衡鍵長與淨徑向力為零連結起來。
- 區分共價鍵中的電子共享、離子中的電子局域化，以及巨觀晶體晶格。
使用方法
- 1將橘色原子從平衡位置拉開，並記錄向內的力。
- 2壓縮鍵結，觀察排斥作用造成能量急遽上升。
- 3在位能曲線的最低點和距離較遠處進行探查。
- 4切換到離子對，並將較長程的吸引與共價鍵範例進行比較。
模型
假設
- 這些參數僅為說明性近似值，並非根據振動光譜或熱化學解離測量數據擬合而得。
- 離子範例代表一對孤立的 Na 正離子和 Cl 負離子。不包含晶體的馬德隆相互作用或電子轉移能。
- 價電子點僅為示意。掃描會設定原子間距，但不會對分子振動動力學進行積分。
在課堂上試試這個實驗
- Q1為什麼鍵結的原子對不會塌縮到零距離？
- Q2位能斜率與徑向力的符號有什麼關係？
常見問題
顯示的能量是否包含形成這些離子所需的能量？
不。離子勢以預先存在的單價離子為起點。它們的製備和電子轉移不在模型範圍內。
為什麼勢阱底部的力為零？
在平滑勢能的極小值處，能量導數為零。在此模型中，微小位移會產生回復力。