Napięcie powierzchniowe wynika z mniejszej liczby sąsiadów, które mają cząsteczki na powierzchni, w stosunku do liczby sąsiadów dla cząsteczek w masie.

Na przykład rozważmy prosty model sztywnych identycznych kulek w najbliższym sześciokątnym upakowaniu. W masie znajduje się 12 kul stykających się z daną kulą, które można by pomyśleć jako 6 kul na wierzchołkach regularnego sześciokąta otaczającego daną kulę, 3 sfery w trójkącie poniżej i 3 sfery w trójkącie powyżej.

Na powierzchni nie byłoby co najmniej 3 sąsiednich kul.

Biorąc pod uwagę energię interakcji między sąsiednimi sferami, utrata energii interakcji (z powodu mniej niż 12 sąsiadów na kulę) będzie proporcjonalna do pola powierzchni układu sfer. Minimalna energia systemu będzie wtedy, gdy pole powierzchni ułożenia kul jest zminimalizowane.

Z powyższego powodu jednostkami napięcia powierzchniowego są energia / pole powierzchni, na które OP poprawnie wskazuje, że tak samo jak siła / odległość.

Z powyższego wyjaśnienia, zwłaszcza że nawet w przypadku sztywnych kulek, które są zawsze w bezpośrednim kontakcie, powstaje zależność energia / powierzchnia (siła / odległość), można zrozumieć, że napięcie powierzchniowe nie ma szczególny związek ze stałą siły między cząsteczkami (lub między atomami cząsteczki). Zamiast tego napięcie powierzchniowe jest związane z różnicą energii między cząsteczką z maksymalną liczbą sąsiadów a cząsteczką z mniejszą liczbą sąsiadów.

Biorąc pod uwagę prosty oscylator harmoniczny, energia w funkcji odległości jest parabolą. Nie ma horyzontalnej asymptoty. Niezależnie od tego, jaka jest stała siła, zawsze potrzebna jest nieskończona energia do usunięcia sąsiada. W rzeczywistości siła międzycząsteczkowa zbliża się do zera przy nieskończonej odległości między cząsteczkami. Jest to różnica między energią w stanie równowagi i nieskończonej separacji, która jest zależna od napięcia powierzchniowego, a stała siły nie dostarcza tej informacji.

Terminy „początkowa harmoniczna molekularna” i „początkowa harmoniczna” nie są standardowymi terminami chemicznymi i mają znaczenie tylko w kontekście konkretnego programu komputerowego. „Początkowa harmoniczna” lub „Iharmoniczna” odnosi się do stałej siły, która może być stosowana przy rozciąganiu liniowym, zginaniu wokół wierzchołka atomu, zginaniu dwuściennym itp.