Um die Änderungen der potentiellen Energie eines Moleküls in Abhängigkeit von einer Bindungslänge zu berechnen, betrachtet man die Atome als Kugeln und die dazwischenliegende Bindung als eine Feder. Dann läßt sich das Hook´sche Gesetz für die Auslenkung einer Feder anwenden.
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Kr: Kraftkonstante, r0: Gleichgewichtsabstand
Für kleine Auslenkungen ist das Hook´sche
Gesetz eine gute Näherung. Kubische oder höhere Funktionen oder
sogar das Morse-Potential beschreiben die Bindungssituation besser, erhöhen
aber auch den Rechenaufwand und erschweren durch die zusätzlichen
Parameter die Interpretation.
Beispiele für Bindungslängen und Kraftkonstanten
Bindung | r0 [Angstrom] | Kr [aJ/Angstrom2] | Kr [N/m2] | |
---|---|---|---|---|
Ethan | C-C-Einfachbdg. | 1.54 | 4.4 | 440 |
Ethen | C-C-Doppelbdg. | 1.34 | 9.8 | 980 |
Ethin | C-C-Dreifachbdg. | 1.20 | 17.3 | 1730 |
Methan | C-H-Bdg. | 1.09 | 5.2 | 520 |