När metaller och icke-metaller bildar föreningar donerar metallatomerna elektroner till de icke-metallatomerna. Metallatomerna blir positiva joner på grund av deras förlust av negativt laddade elektroner, och de icke-metallatomerna blir negativa joner. Joner uppvisar attraktiva krafter för joner med motsatt laddning - följaktligen det ordspråket som "motsats lockar." Attraktionskraften mellan motsatt laddade joner följer Coulombs lag: F \u003d k * q _{1 * q 2 /d < sup> 2, där F representerar attraktionskraften i Newton, q 1 och q 2 representerar laddningarna för de två jonerna i coulombs, d representerar avståndet mellan jonernas kärnor i meter och k är en proportionalitetskonstant på 8,99 x 10 ^{9 Newton kvadratmeter per kvadratisk coulomb.}}

Se en tabell över joner för att hitta laddningarna för de positiva och negativa jonerna i föreningen. Kemiska formler, enligt konvention, listar den positiva jonen först. I föreningen representerar kalciumbromid, eller CaBr <2, till exempel kalcium den positiva jonen och uppvisar en laddning av +2. Brom representerar den negativa jonen och uppvisar en laddning av -1. Därför q _{1 \u003d 2 och q 2 \u003d 1 i Coulombs lagekvation.}


Konvertera laddningarna på jonerna till coulombs genom att multiplicera varje laddning med 1,9 x 10 ^{-19 . Kalciumjon +2 uppvisar därför en laddning av 2 * 1,9 x 10 <\u003d> \u003d 3,8 x 10 -19 coulombs, och brom uppvisar en laddning av 1,9 x 10 -19 coulomb.}


Bestäm avståndet mellan jonerna genom att hänvisa till en tabell med joniska radier. När de bildar fasta ämnen, sitter joner normalt så nära varandra som möjligt. Avståndet mellan dem hittas genom att lägga till radierna för de positiva och negativa jonerna. I exemplet kalciumbromid uppvisar Ca <2+ joner en radie av cirka 1,00 ångström och Br-joner uppvisar en radie av cirka 1,96 ångström. Avståndet mellan deras kärnor är därför 1,00 + 1,96 \u003d 3,96 ångström.


Konvertera avståndet mellan jonerna till kärnenheter genom att multiplicera värdet i ångström med 1 x 10 <-up> -10. Fortsätter det föregående exemplet konverteras avståndet till 3,96 ångström till 3,96 x 10 ^{-10 meter.}


Beräkna dragkraften enligt F \u003d k * q _{1 * q 2 /d ^2.}


Att använda de tidigare erhållna värdena för kalciumbromid och använda 8,99 x 10 ^{9 som värdet för k ger F \u003d (8,99 x 10 9) * (3,8 x 10 -19) * (1,9 x 10 -19) /(3,96 x 10 -10) 2. Enligt reglerna för den vetenskapliga arbetsordningen måste avståndets kvadratisering först utföras, vilket ger F \u003d (8,99 x 10 9) * (3,8 x 10 -19) * (1,9 x 10 -19) /(1,57 x 10 -19). Genom att utföra multiplikationen och delningen ger F \u003d 4,1 x 10 -9 Newton. Detta värde representerar attraktionskraften mellan jonerna.}




Tips


1. Antal som 1,9 x 10 ^{-19 representerar vetenskaplig notation. I det här fallet läses antalet som "en punkt nio gånger tio till den negativa nittonde kraften." Du kan enkelt mata in dessa värden i en vetenskaplig kalkylator med hjälp av den vetenskapliga notationsknappen, vanligtvis märkt EE.}