interaccion dipolo dipolo

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Ecuaciones de Energa de interaccion entre dipolos en distintos casos.

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Un dipolo, ms especficamente una molcula dipolar es aquella donde existen 2 cargas de direccin contraria, cuya magnitud esta separada por una distancia l, este dipolo esta descrito por su momento dipolar , cuya magnitud es: =lq

Puede haber dipolos neutros cuyos diferenciales de carga se neutralizan por encontrarse en direcciones contrarias y con la misma cantidad de carga:

Es una fuerza de atraccin que sucede entre 2 molculas dipolares, se atraen las cargas distintas de estas dos molculas.

La fuerza de interaccin dipolo-dipolo no depende solamente de la distancia entre los centros de los dipolos, si no tambin de su orientacin, es decir de la interaccin de todas las cargas que actan en la interaccin.

Para encontrar una expresin para la energa en el sistema, debemos calcular la energa entre los pares de cargas y despus sumaremos los resultados. De ejemplo utilizaremos dos molculas dipolares distintas:

Obtendremos entonces la energa potencial de la interaccin de dos molculas dipolares con lo antes dicho, no se toman las interacciones U1,2 ni U3,4 por que representan la energa que se necesita para crear los dipolos.

En caso de que l1=l2 y q1= q2 (Dipolos idnticos) podemos reducir la expresin a :

i no se considera la energa de la formacin de dipolos U1,2 y U3,4 es por que se consideran ya realizados y no tendra caso tomarlo nuevamente.

La energa potencial de la interaccin antes mencionada solo la usaremos para dipolos que estn colocados de manera lineal, pero tenemos otros casos, como cuando se encuentran separados paralelamente.

Para este caso obtendremos la energa de esta manera:

Si tenemos que los dos dipolos son identicos entonces obtenemos:

Si dos dipolos que interactan se encuentran lejos uno del otro, podemos mostrar que la energa de interaccin solo toma en cuenta la separacin de los momentos dipolares.

Para este caso obtenemos la expresin:

De la cual podemos decir que 1 y 2 son los ngulos que se crean entre la direccin de los dos dipolos y una lnea recta que pasa por los centros de los dipolos, la letra r indica la separacin entre los centros de los dipolos.

Los dipolos no solo se encuentran de frente, pueden encontrarse de distintas maneras, aqu presentamos 5 de estas:

Estos cinco casos son casos especiales de la demostracin de la energa que solo toma la separacin de los momentos dipolares. Las ecuaciones de los 5 casos pueden ser escritos como:

Donde A puede ser 1 o 2, 1 y 2 estan en debyes, y r en angstroms.

Puede suceder con una carga y con un dipolo permanente, cuando uno de estos se aproxima a un tomo o a una molcula no polar, creando una variacin en la posicin de los electrones de la molcula o tomo y creando lo que conocemos como dipolo inducido..