Hoe covalente binding simuleren?

[Bert F]

Voor het simuleren van de covalente bindingen van twee waterstof atomen had ik graag als volgt te werk gegaan:

Ik neem vier punten die op willekeurige afstand van elkaar zet,

nadien bereken ik het elektrisch veld veroorzaakt door elk punt hiermee kan ik de kracht op zo"n punt berekenen en daaruit de versnelling en de snelheid met invullen van randvoorwaarden bekom ik dan de richting waar het punt naar toe wil.

Nu verplaats ik al de punten een zeer klein beetje in deze richting dan bereken ik analoog het magnetisch veld door superpositie bekom ik één veld en dat pas ik toe op elk puntje waarbij ik opnieuw al de puntjes een klein beetje verplaats.

Dan start ik opnieuw met het berkenen van het E-veld en toepassen, nadien het B-veld toepassen enz.

Op die manier wil ik de twee atomen willen zien naderen en weer afstoten.

Klopt mijn algoritme? Als ik dan een grootte orde uitreken hoelang dat moet duren voor zo"n 1sec te simuleren dan duurt dat zo"n 300 jaar dus daar zit iets mis.

Mijn vraag is dan ook op welke principes kan je zo"n covalente binding simuleren? Hoe doet men dat?

Groeten.Dank bij voorbaat.

[rwwh]

Je probeert de elektronen en protonen als klassieke deeltjes te simuleren? Daarmee kun je de chemische binding niet verklaren. Om de chemische binding te zien moet je kwantummechanische berekeningen uitvoeren.

De tijdschaal waarop je uitkomt is niet zo gek, maar op de schaal van atomen is 1 seconde een eeuwigheid. Een paar picoseconden zou al genoeg zijn als de simulatie zou voldoen.

Overigens is je berekening ook niet complex genoeg om 4 klassieke deeltjes bij elkaar te brengen. Je hebt voor zoiets liefst ook nog een constante temperatuur nodig, en daarvoor moet je wat extra bewerkingen per stap uitvoeren.

Zoek eens een artikel of boek over moleculaire dynamica.

[Bert F]

van wat verschillen die kwantummechanische berekeningen dan met deze denkwijze?

Is er geen E en een B veld waar door de krachten volgen? oftwel berekend kunnen worden.

[Bert F]

Is een E veld en een B veld dan niet universeel? is het onmogelijk eventueel zuiver theoretisch om op die schaal iets mee te berekenen? Groeten.

[ddd]

Hoi,

het is niet zo duidelijk wat je probeert te doen

je kan een waterstofatoom voorstellen als een proton en een elektron.

als je via de klassieke formules de dynamica van het systeem probeert te simuleren krijg je een aantal verschillende oplossingen naargelang de beginsnelheden van proton en elektron.

Een mogelijk oplossing is bv dat je een stabiele baan vindt van het elektron rond het proton (dat veel zwaarder is).

Een lading die versneld wordt zend straling uit, en verliest op die manier energie om uiteindelijk op de kern te belanden.

M.a.w. de klassieke newtoniaanse mechanica en wetten van maxwell kunnen niet verklaren hoe het komt dat er atomen bestaan.

[Bert F]

Oké daar had ik nog niet aangedacht. Is de kwantum mechanica in sommige zaken in tegenspraak met de klassieke fysica? Groeten.

[rwwh]

Eerder andersom: de klassieke fysica is in tegenspraak met de kwantummechanica voor hele kleine systemen. Voor atomen kun je geen klassieke fysica gebruiken. De kwantummechanica is overal geldig, maar niet zo handig om uit te rekenen waar een golfbal terecht zal komen.

[Bert F]

Bedankt voor de reacties.

[ddd]

Oké daar had ik nog niet aangedacht. Is de kwantum mechanica in sommige zaken in tegenspraak met de klassieke fysica? Groeten.

nog een (onbelangrijke) opmerking:

spreek liever over newtoniaanse mechanica (ipv klassieke fysica) en kwantummechanica