Enrico SMARGIASSI ha scritto:
> Come tutte le forze coinvolte nei legami chimici, e' di origine
> elettromagnetica. E' la forza che si esercita tra shell elettroniche
> chiuse dovuta al momento di dipolo istantaneo, un fenomeno prettamente
> quantistico. Infatti esiste anche tra sistemi a simmetria esattamente
> sferica, dove la fisica classica prevede forze elettromagnetiche nulle.
> Vedi http://www-dft.ts.infn.it/~esmargia/physics/vdW_forze.html per una
> descrizione sommaria del trattamento quantistico.
Ho letto da qualche parte che questo stesso meccanismo con cui tu illustri
la forza di van del Waals � quello che spiega la coesione tra gli atomi,
per esempio nei corpi solidi :e questo, tra l'altro, in un ambito
classico, senza scomodare la MQ.
Il problema � lo stesso: l'atomo � neutro, il "guscio elettronico",
immaginato omogeneo in quanto a distribuzione della carica negativa,
annulla in ogni direzione, verso l'esterno, la carica positiva del nucleo,
ed allora non si capisce quale sia questa forza elettromagnetica alla base
della tenacia con cui gli atomi aderiscono gli uni algi altri, in
particolare nelle strutture cristalline.
La soluzione, nell'articolo, viene trovata nella rottura della simmetrtia
sferica: poich� non si tratta di un guscio con distribuzione di carica
continua ed omogenea (gli elettroni si muovono, o comunque la
distribuzione della carica non � omogenea sulla superficie sferica) ci
sono, periodicamente o con fluttuaizoni, come tu dici, dei "buchi" nel
guscio, che lasciano scoperta la carica positiva del nucleo in certe
direzioni. Quindi in quelle direzioni la carica � non nulla, e lo � per
una brevissima distanza dall'atomo. A grandi distanze il sistema riacquist
asimmetria aferica: basta che tu pensi che anche due cariche di segno
opposto, stabilmente collocate ad una certa distanza l'una dall'altra,
configurano un dipolo solo nei propri paraggi, mentre se ti allontani le
linee di forza del campo sono praticamente isotrope con risultato nullo.
Quindi, secondo questi autori, la forza di van del waals sarebbe
responsabile anche della coesione della materia.
Di fatto non ho mai capito come un elettrone possa funzionare da legame
interatomico, come mi � sempre stato insegnato, fin dalle medie: che cos'�
un elettrone, un gancio?
Il problema serio per� � un altro, e, ad occhio falsifica in s� la
cosidetta forza di van der Waals, al di l� del suo impiego, poich� mi pare
che questa forza (che si dice attrattiva) non possa esistere. Ovvero,
esiste, ma � statisticamente annullata da una pari forza repulsiva.
Infatti i "buchi" nel guscio pagano il prezzo di un maggior addensamento
di cariche in altre pari regioni del guscio, nei paraggi delle quali la
carica del nucleo � coperta in eccesso, e quindi la forza � di segno
opposto.
Quindi due atomi sono attratti se si affacciano l'uno all'altro con
regioni di segno opposto (bassa copertura elettronica di fronte ad alta
copertura elettronica) e si respingono si si affacciano con regioni dello
stesso segno.
Se la distribuzione disomogenea del guscio � in moto, il risultato sar�
mediamente l'assenza di una forza che agisca con continuit�, in
particoalre di un'attrazione permanente.
Bisognerebbe che le disomogeneit� di carica fossero "congelate", ed
allora le regioni dense di un atomo potrebbero coprire i "buchi"
nell'altro: cos� avrebbe senso parlare dell'elettrone come legame
(l'elettrone messo in comune tra due atomi).
Ma non mi risulta questo congelamento.
Anzi, tra i materiali pi� coesi vi sono quei metalli in cui gli elettroni,
non che essere congelati in determinate posizioni del guscio e messi in
comune tra gli atomi, vagano liberamente nel corpo: come si fa a dire che
quegli elettroni funzionano come legame?
Vorrei sapere che cosa ne pensi.
Per parte mia credo che per risovere la stabilit� della materia e la
coesione tra gli atomi si debba ricorrere al concetto di buche sferiche di
potenziale, solidali e concentriche a ciascun nucleo, alloggiamento sia
degli elettroni "orbitanti" che dei nuclei adiacenti.
A seconda della profondit� e della larghezza delle buche avremmo tutti gli
stati di coesione che si osservano e daremmo realt� fisica, di campo, i
livelli di energia ed alle "orbite elettroniche".
Inoltre l'inviluppo, in una parallela buca piana, delle buche sferiche
degli atomi di superficie renderebbe conto anche della polvere e dei
liquidi che aderiscono.
Non � semplice?
Ciao.
Luciano Buggio
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Received on Sun Feb 08 2004 - 19:05:19 CET