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
MOLECULAR FORCES
المؤلف:
E. R. Huggins
المصدر:
Physics 2000
الجزء والصفحة:
543
16-12-2020
1813
MOLECULAR FORCES
A naïve application of Coulomb’s law would say that complete atoms do not interact. A complete atom has as many electrons outside as protons in the nucleus, and thus zero total charge. Thus by Coulomb’s law, which says that the electric force between two objects is proportional to the product of the charges on them, one would predict that there is no electric force between two complete atoms. Tell that to the two hydrogen atoms that bind to form hydrogen molecules, oxygen atoms that bind to form to O2 molecules we breathe, or the hydrogen and oxygen atoms that combine to form the water molecules we drink. These are all complete atoms that have combined together through electric forces to form molecular structures.
The reason that neutral atoms attract electrically to form molecules is the fact that the negative charge in an atom is contained in the electrons which are moving about the nucleus, and their motion can be affected by the presence of other atoms. When trying to understand molecular forces, the planetary picture of an atom, with electrons in orbits like the planets moving around the sun, is not a particularly useful or accurate model. A more useful picture, which has its origin both in quantum mechanics and Newtonian mechanics is to picture the electrons as forming a cloud of negative charge surrounding the nucleus. You can imagine the electrons as moving around so fast that, as far as neighboring atoms are concerned, the electrons in an atom simply fill up a region around the nucleus with negative electric charge. When doing accurate calculations with quantum mechanics, one finds that the electron clouds have definite shapes, shapes which the chemists call orbitals.
One does not need quantum mechanics in order to get a rough understanding of the origin of molecular forces. Simple arguments about the behavior of the electron clouds gives a fairly good picture of what the chemists call covalent bonding. We will illustrate this with a discussion of the hydrogen molecule.