Potensi Morse, dinamai fisikawan Philip M. Morse, digunakan untuk menggambarkan interaksi antara dua atom yang merupakan bagian dari molekul diatomik. Grafik di bawah ini menggambarkan energi potensial sebagai fungsi jarak antara dua atom.
Potensi Morse sering digunakan untuk mempelajari interaksi antara dua atom A dan B , yang mengarah pada pembentukan molekul AB diatomik.
A + B ==> AB
Potensi ini dapat direpresentasikan dengan rumus berikut:
Dimana V (r) adalah potensial Morse, r adalah jarak antara dua atom dan
D e , -a dan r e adalah konstanta yang bergantung pada sistem yang dipelajari.
Misalnya, untuk molekul hidrogen, nilai-nilai ini adalah:
D e = 7,61 × 10−19 J, -a = 0,0193pm 1 dan r e = 74,1 pm
Nilai -a dapat dijelaskan dengan rumus berikut:
Dimana k adalah konstanta gaya ikatan.
Seperti yang dapat kita lihat pada grafik di atas, menurut potensial Morse, energi minimum ketika jarak antara dua atom sama dengan r e .
Ini karena r e adalah jarak ikatan atom-atom yang bersangkutan. Jika jarak antara atom lebih besar atau lebih kecil dari nilai ini, energi meningkat, menggambarkan dalam grafik kurva dengan kemiripan tertentu dengan gerak osilasi harmonik sederhana.
Jika atom lebih dekat dari titik energi terendah, gaya tolak muncul, menyebabkan ketidakstabilan dalam sistem, meningkatkan energi potensial. Jika atom-atom berjauhan, energi potensial atom-atom yang terpisah lebih besar daripada jika mereka berada pada jarak r e .
Energi sebenarnya dari disosiasi ikatan bukanlah D e , tetapi nilai sebenarnya dari energi ini adalah D 0 , mengingat energi sistem pada titik vibrasi terendah ( v = 0 ).
Pada grafik di atas, kita dengan jelas mengamati bahwa potensial Morse menggambarkan kurva asimetris (tidak seperti grafik gerak harmonik sederhana, yang kurvanya simetris), menjadi garis yang hampir vertikal dari titik r e ke kiri, dan lebih mendatar dari itu. menunjuk ke kanan. Ini berarti dibutuhkan lebih banyak energi untuk membawa dua atom yang terikat lebih dekat daripada memisahkannya.
Bagaimanapun, harus diperhitungkan bahwa molekul diatomik tidak statis, tanpa berosilasi sedikit dari titik r e ke kiri, ke titik kembali P , di mana gaya tolak menyebabkan jarak antar atom meningkat. melewati titik r e , dan berosilasi ke kanan kali ini, ke titik kembali Q , di mana gaya tarik menarik antara atom membuat jarak diperpendek lagi.