O Potencial de Lennard-Jones

Introdução

O modelo para o Potencial de Lennard-Jones foi proposto por Sir John Edward Lennard-Jones, por volta de 1924, e tem como objetivo descrever a energia potencial de interação entre duas partículas não covalentes, que são átomos ou moléculas que não realizam ligações químicas com compartilhamento de elétrons , mas que exercem forças atrativas (dipolo-dipolo, dipolo-dipolo induzido e interações de London) e forças repulsivas uns sobre os outros .

A equação do Potencial Lennard-Jones considera tanto forças atrativas quanto repulsivas, sendo descrito como:

$V_{LJ}(r)=4ϵ[{\left(\frac{\sigma }{r}\right)}^{12}-{\left(\frac{\sigma }{r}\right)}^6]$

Nesta equação, os parâmetros possuem os seguintes significados físicos:

• $ϵ$ (Épsilon): Representa a profundidade do poço de potencial, ou seja, a força da atração entre as partículas. Corresponde à energia mínima do sistema.
• $\sigma$ (Sigma): É a distância finita na qual o potencial interpartículas é nulo. Fornece uma estimativa do diâmetro efetivo do átomo ou molécula.
• O termo ${\left(\frac{\sigma }{r}\right)}^{12}$: Modela a repulsão de curto alcance, originada pelo Princípio de Exclusão de Pauli, que impede a sobreposição das nuvens eletrônicas.
• O termo ${\left(\frac{\sigma }{r}\right)}^6$: Modela a atração de longo alcance (forças de dispersão de London ou de van der Waals), originada pela interação entre dipolos instantâneos induzidos.