تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
حساب الجهود بين الذرات لتعيين التركيب البلوري
المؤلف: أ.د. نعيمة عبد القادر أحمد / أ.د. محمد أمين سلمان
المصدر: علم البلورات والاشعة السينية
الجزء والصفحة: ص285–286
2023-10-02
843
حيث إنه لا يوجد تبادل للإلكترونات في التفاعلات بين الجزيئات المشبعة saturated molecules لذلك فإن حساب طاقة الوضع للجزيئات يكون أكثر سهولة وحساب مثل هذه الطاقة باستخدام ميكانيكا الكم يقابل ببعض الصعوبات؛ ولذلك تستخدم غالبا طريقة شبه تجريبية semi empirical لحساب التفاعل بين الجزيئات في الشبيكة البلورية وأهم مميزات هذه الطريقة لدراسة المواد العضوية هي أنها تسمح باختيار الجهود بين الذرات من نتائج عملية لبعض فصائل المركبات ليتم استخدامها للتنبؤ predicting بخواص المركبات الأخرى التابعة لنفس الفصيلة إلا أنه في هذه الطريقة ربما تهمل قوى التجاذب الإلكتروستاتيكية من البلورات الجزيئية وهي الناتجة عن وجود عزوم دائمة في الجزيء ومثل هذه التفاعلات لا تلعب دورا مهما في الشبيكة.
أي أن قوى التفاعل في البلورة تتضمن قوى تجاذب متفرقة وقوى تنافر نتيجة تراكم القشيرات الإلكترونية (مجموع هذه التفاعلات تفاعلات فان درفال) يسمى بالإضافة للتفاعلات الكهروستاتيكية بفرض أن الجزيئات لها عزوم قطبية متعددة دائمة.
حساب طاقة التجاذب غالبا ما يكون معتمدا على نظرية لندن التي وضعت عام London's theory 1930 وحسب هذه النظرية تكون طاقة التجاذب بين جسمين لهما تماثل كروي على مسافة كبيرة بالنسبة لحجميهما متناسبة عكسيا مع القوة السادسة للمسافة الفاصلة بينهما أي ...
U = – Ar–6 (9-13)
ومعادلة لندن تطبق على الجزيئات الكاملة (أو على الجزيئات وحيدة الذرة للغازات الخاملة) وقيمة الثابت A يمكن حسابه إما من نتائج تجريبية empirical أو باستخدام ميكانيكا الكم.
أما طاقة التنافر فتحسب من المعادلة التي وضعت أولا بواسطة بورن وباولينج Born and Pauling للتنافر بين الأيونات n–Br أو αr–Be وقيم B، n، α تختار من النتائج التجريبية.
ونتيجة للحقيقة التي وضحت وهي أن الجزيئات تكون ترتيبا متلاصق التعبئة (close packings) في البلورات العضوية وأن ذرات كل جزيء تميل لأن تتخذ مواقع لها بين ذرات الجزيء المجاور وليكون ملتصق أكثر ما يمكن بهذا الجزيء أصبح المقترح ليس إجراء عملية التجميع على الجهود بين الجزيئات ولكن أيضا على الجهود بين الذرات (الطاقات بين الذرات) ولتوصيف التفاعل بين الذرات غير المرتبطة بروابط كيميائية التابعة لجزيئات مختلفة يمكن استخدام معادلة لندن لقوى التجاذب بين الذرات والمعادلة الأسية لحساب قوى التنافر وهذه المعادلة تطبق على الذرات وليس على الجزيئات أو على مجموعات من الذرات وذلك لأنه:
أولا: قيمة عزوم ثنائي القطب المتوسطة الثابتة لمنظومة الإلكترونات للذرة الواحدة تكون دائما مساوية للصفر وهو ما لا يمكن تطبيقه على مجموعة من الذرات.
ثانيا: إن الدراسات التي أجريت باستخدام حيود الأشعة السينية أوضحت أنه يمكن الحصول على نتائج متفقة بشكل كبير مع النتائج العملية إذا تمت الحسابات باستخدام معاملات تشتت للذرة متساوية في جميع الاتجاهات isotropic وأن شكل الكثافة الإلكترونية تبدو وكأنها تراكم لذرات لها تماثل كروى كذلك من الناحية القطبية يمكن اعتبار الذرات متساوية في جميع الاتجاهات.
الطريقة التجريبية لتعيين قيم الثوابت A ، B ، α لكل المسافات القصيرة والطويلة تبدو أنها الطريقة الممكنة لحساب الجهود بين الذرات ودراسة الجزيئات في البلورات العضوية تعطينا معلومات مهمة لأنه من خصائص المواد العضوية أن الجزيئات المختلفة اختلافا كبيرا تكون متكونة من عدد محدود من الذرات المختلفة. وحساب طاقة التفاعل الكهروستاتيكية في البلورات الجزيئية عملية معقدة وغالبا ما يهمل حسابها عند استخدام طريقة الجهود بين الذرات عند حساب التركيب للمواد العضوية.