d) Qual é o significado da distância interatômica no ponto de mínimo do gráfico?

Passo 1

Beleza, o enunciado pergunta: “Qual é o significado da distância interatômica no ponto de mínimo do gráfico?” Isso cai em Química/​Física — estudo de energia potencial entre dois átomos. Para resolver a gente vai precisar entender:
  • O que é um gráfico de energia potencial versus distância (U × r).
  • Como a força entre átomos se relaciona com a energia potencial.
  • Que no mínimo de U® a força fica zero e a energia é mínima.

Passo 2

Primeiro, imagina um gráfico onde o eixo horizontal ® é a distância entre dois átomos, e o eixo vertical (U) é a energia potencial dessa interação. Em distâncias muito pequenas, a energia sobe (repulsão forte); em distâncias muito grandes, U também tende a zero (átomos longe não interagem). No meio disso há um vale — o mínimo de U®.

Passo 3

Agora liga a teoria: a força que um átomo sente do outro é dada por
F(r) = -dU(r)dr,
No ponto de mínimo de U®, a inclinação da curva é zero, ou seja
dUdr = 0 Longrightarrow F(r)=0,
Força zero quer dizer que atração e repulsão estão equilibradas.

Passo 4

Então, esse valor de r onde U® atinge o menor valor tem um nome: é a distância de equilíbrio ou comprimento de ligação entre os átomos. É exatamente a separação em que eles “gostam” de ficar, porque daí a energia potencial do sistema é mínima.

Resposta

A distância interatômica no ponto de mínimo do gráfico é a distância de equilíbrio (ou comprimento de ligação) entre os dois átomos, onde a energia potencial é mínima e as forças de atração e repulsão se equilibram.

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