Зміст
Коли метали та неметали утворюють сполуки, атоми металів дарують електрони неметалічним атомам. Атоми металу стають позитивними іонами через втрату негативно заряджених електронів, а неметалічні атоми стають негативними іонами. Іони виявляють привабливі сили для іонів протилежного заряду - звідси вислів, що "протилежності притягують". Сила притягання між протилежними зарядженими іонами відповідає закону Кулона: F = k * q1 * q2 / д2, де F являє силу тяжіння в ньютонах, q1 і q2 являє заряди двох іонів у кулонах, d позначає відстань між ядрами іонів у метрах, а k - константа пропорційності 8,99 х 109 Ньютон квадратних метрів на квадратний кулон.
Перегляньте таблицю іонів, щоб знайти заряди позитивних та негативних іонів у сполуці. Хімічні формули, за домовленістю, спочатку перераховують позитивний іон. У сполуці бромід кальцію або CaBr2наприклад, кальцій являє собою позитивний іон і виявляє заряд +2. Бром являє негативний іон і проявляє заряд -1. Тому q1 = 2 і q2 = 1 у законі рівняння Кулона.
Перетворіть заряди на іони в кулони, помноживши кожен заряд на 1,9 х 10-19. Тому іон кальцію +2 демонструє заряд 2 * 1,9 х 10-19 = 3,8 х 10-19 кулони і бром демонструють заряд 1,9 х 10-19 кулони.
Визначте відстань між іонами, звернувшись до таблиці іонних радіусів. Коли вони утворюють тверді речовини, іони зазвичай сидять як можна ближче один до одного. Відстань між ними знаходимо, додаючи разом радіуси позитивних і негативних іонів. У прикладі броміду кальцію, Са2+ іони виявляють радіус близько 1,00 ангстрем, а Br-іони мають радіус близько 1,96 ангстрем. Відстань між їх ядрами становить 1,00 + 1,96 = 3,96 ангстрем.
Перетворіть відстань між ядрами іонів в одиниці метрів, помноживши значення в ангстремах на 1 х 10-10. Продовжуючи попередній приклад, відстань 3,96 ангстрем перетворюється на 3,96 х 10-10 метрів.
Обчисліть силу притягання за F = k * q1 * q2 / д2.
Використання отриманих раніше значень для броміду кальцію та використання 8,99 х 109 як значення для k дає F = (8,99 х 109) * (3,8 х 10-19) * (1,9 х 10-19) / (3,96 х 10-10)2. За правилами наукового порядку операцій спочатку слід здійснити квадратику відстані, що дає F = (8,99 х 109) * (3,8 х 10-19) * (1,9 х 10-19) / (1,57 х 10-19). Виконуючи множення і ділення, тоді виходить F = 4,1 x 10-9 Ньютонів. Ця величина являє силу притягання між іонами.