Ионные решётки

[dxd]

Сразу скажу, что я не химик и вопрос больше по физической составляющей.

 

Насколько мне известно(Википедии начитался), в ионных кристаллических решётках основным взаимодействием является электростатическое. Но при попытке смоделировать маленький(10x10x10, на кластер для серьёзных расчётов пока ничего не переносили) кристаллик соли с кубической решёткой я получил ионы, разлетающиеся в разные стороны. Аккуратный расчёт сил на листике дал те же самые результаты.

 

Собственно, встаёт вопрос: почему в реальности подобные вещества не превращаются в ионизированный газ? Это влияние ковалентных связей или ещё какой-то странный эффект?

[Wergilius]

Но при попытке смоделировать маленький(10x10x10, на кластер для серьёзных расчётов пока ничего не переносили) кристаллик соли с кубической решёткой я получил ионы, разлетающиеся в разные стороны. Аккуратный расчёт сил на листике дал те же самые результаты.

А в какой программе вы проводили моделирование?

И как вы получили ионы. Ведь обычно задаются нейтральные атомы?

 

Насколько мне известно(Википедии начитался), в ионных кристаллических решётках основным взаимодействием является электростатическое.

Сейчас многоатомные системы считают методом теории функционала плотности (DFT).

 

Это ab initio метод, в котором нет никаких примитивных положений о "типе" связи. Есть потенциальная энергия и 4d распределение электронной плотности.

В подобных расчетах, основанных на первых принципах, исходными данными являются координаты атомов (т.н. начальное приближение)и соответствующие атомные потенциалы. Затем программа итерационно минимизирует определенного вида функционал.

В результате расчета получаются новые координаты, соответствующие минимальной энергии системы (если конфигураций несколько, то одному из минимумов) и соответствюущее распределение электронной плотности.

Так что не понятно какие ионы вы задавали, что они у вас разлетелись

 

По поводу классического рассмотрения ионных кристаллов можно прочитать в Глава III. Силы и энергия сцепления атомов в кристалле

[dxd]

Ага, спасибо.

 

Программа у нас самопальная - 400 строк кода на C(проект на Intel Primary Parallel School), реализующих только электростатические эффекты. Ион задавали материальной точкой с массой и зарядом. Так что здесь ничего удивительного.

[arkansas]

Первоначально куда помещались ионы?

Как учитывалась тепловая составляющая? И какая задавалась температура? Вообще-то, странно, что все ионы разлетелись, а не слиплись. Электростатическое-то взаимодействие порядка сотен kT.

В любом случае куб с гранью в 10 ионов не годится для моделирования кристаллической решетки, поскольку не учитывается дальнодействие. В подобных случаях обычно применяют условие периодической границы (Periodic boundarz conditions) или суммирование по Эвальду (Ewald summation)

[duke2003]

Понятно, что Ваши ионы разлетелись друг от друга. Чтобы продвинуться дальше школьных задач по электростатике, сначало читайте спец. литературу по Вашей теме, потом, моделируйте. Съэкономите очень много времени.