As forças interatômicas são de natureza eletromagnética. Isto é evidente no caso de um cristal iônico, como sal de cozinha (NaCl), formado de íons positivos (Na+) e negativos (Cl-), em que as forças de ligação resultam da atração eletrostática entre íons de cargas opostas. Entretanto, o mesmo vale para as forças entre átomos ou moléculas neutras. Neste caso, as cargas positivas (núcleo) e negativas (nuvem eletrônica) não estão concentradas no mesmo ponto: há uma distribuição de carga. Quando dois átomos neutros se aproximam um do outro, as interações eletromagnéticas entre as duas distribuições de cargas as modificam, dando origem às forças entre os átomos neutros. À medida que os átomos vão se aproximando entre si, estas forças são inicialmente atrativas e aumentam rapidamente de intensidade. Quando comprimimos suficientemente um gás, ele tende a e condensar (liquefazer), demonstrando o efeito das forças atrativas, que se chamam forças de Van der Waals. Uma vez liquefeito, o fluido tende a resistir fortemente à compressão, e sabemos que o mesmo acontece com sólidos. Isto sugere que, a distâncias suficientemente pequenas, as forças interatômicas são fortemente repulsivas. Isso acontece quando dois átomos se aproximam a distâncias da ordem do raio atômico. Nessas condições, começam ocorrer a interpenetração entre as suas nuvens eletrônicas, e a repulsão Coulombiana entre elas se opõe à interpenetração, dando origem as forças repulsivas. A energia potencial associada com a força entre dois átomos neutros em uma molécula pode ser modelada pela função energia potencial de Lennard-Jones. Vamos considerar um modelo em que temos uma molécula formada por dois átomos idênticos, separados por uma distância ଴, que interagem por meio do potencial de Lennard –Jones. Seu objetivo é extrair informações sobre o modelo molecular que possam ser verificados a fim de se corroborar ou refutar o modelo. 1) Escreva a equação para energia mecânica do sistema, ou seja, uma expressão para sua energia cinética e potencial. Pense em como a molécula pode mover-se no espaço. 2) A distância mais provável entre os átomos e o valor do potencial para esta distância. Quando falamos de distância mais provável, estamos falando de posição de equilíbrio. Explique o que você sabe deste equilíbrio.; 3) Uma expressão para a força entre os átomos. Faça uma descrição qualitativa da ação desta força. 4) Um esboço ou plot do gráfico 5) Faça uma seção na qual você apresenta possíveis formas de falseamento de sua teoria. Isto significa identificar o que seu modelo que prevê que deve ser reproduzido experimentalmente para a sua validação. Note que esta condição é fundamental para qualquer teoria que se apresente como científica. Tem que conter pelo menos um dos itens abaixo: 6) Cálculo da frequência de pequenas oscilações. Compare o valor obtido com valores tabelados para frequência luminosa. 7) Sabendo-se que cada átomo pode ser considerado como uma esfera de raio r, calcule o seu momento de inercia; 8) Determine as equações de movimento da molécula por meio das relações de sua energia total; 9) Descreva como seria uma colisão com uma partícula de massa 2000 vezes menor que cada átomo formador da molécula