Sadržaj
Kada metali i nemetali tvore spojeve, metalni atomi doniraju elektrone nemetalnim atomima. Atomi metala postaju pozitivni ioni zbog gubitka negativno nabijenih elektrona, a nemetalni atomi postaju negativni ioni. Ioni pokazuju privlačne sile za ione suprotnog naboja - otuda i izreka koja "suprotnosti privlače." Snaga privlačenja između nasuprot nabijenih iona slijedi Coulombov zakon: F = k * q1 * q2 / d2, gdje F predstavlja silu privlačnosti u Newtonima, q1 i q2 predstavlja naboje dvaju iona u coulombama, d predstavlja udaljenost između jezgara iona u metrima, a k je konstanta proporcionalnosti 8,99 x 109 Newton kvadratnih metara po kvadratu.
Pogledajte tablicu iona kako biste pronašli naboje pozitivnih i negativnih iona u spoju. Kemijske formule, prema dogovoru, prvo nabrajaju pozitivni ion. U spoju kalcijev bromid, ili CaBr2na primjer, kalcij predstavlja pozitivan ion i pokazuje naboj +2. Brom predstavlja negativni ion i pokazuje naboj -1. Stoga je q1 = 2 i q2 = 1 u Kulomovoj jednadžbi zakona.
Pretvorite naboje na ione u coulombs množenjem svakog naboja u 1,9 x 10-19, Stoga +2 kalcijev ion pokazuje naboj 2 x 1,9 x 10-19 = 3,8 x 10-19 coulombi i brom pokazuju naboj 1,9 x 10-19 coulombs.
Utvrdite udaljenost između iona prema tablici ionskih radijusa. Kad tvore čvrste tvari, ioni normalno sjede što je više moguće jedan drugoga. Udaljenost između njih pronalazi se zbrajanjem radijusa pozitivnih i negativnih iona. U primjeru kalcijev bromid, Ca2+ ioni pokazuju radijus od oko 1,00 angstroma, a Brioni iona imaju polumjer od oko 1,96 angstroma. Udaljenost između njihovih jezgara stoga je 1,00 + 1,96 = 3,96 angstroma.
Pretvorite udaljenost između jezgara iona u jedinice metra množenjem vrijednosti u angstromima s 1 x 10-10, Nastavljajući prethodni primjer, udaljenost od 3,96 angstroma pretvara se u 3,96 x 10-10 metara.
Izračunajte silu privlačenja prema F = k * q1 * q2 / d2.
Koristeći prethodno dobivene vrijednosti za kalcijev bromid i koristeći 8,99 x 109 kao vrijednost za k daje F = (8,99 x 109) * (3,8 x 10-19) * (1,9 x 10-19) / (3,96 x 10-10)2, Prema pravilima znanstvenog redoslijeda operacija, prvo se mora provesti kvadrat udaljenosti, što daje F = (8,99 x 109) * (3,8 x 10-19) * (1,9 x 10-19) / (1,57 x 10-19). Izvođenjem množenja i dijeljenja tada je F = 4.1 x 10-9 Newton-a. Ova vrijednost predstavlja silu privlačnosti između iona.