Obsah
Keď kovy a kovy tvoria zlúčeniny, atómy kovov darujú elektróny atómom kovov. Atómy kovov potom prijímajú kladné náboje v dôsledku straty elektrónov, zatiaľ čo ametyly prijímajú záporné náboje. Chemici označujú nabité atómy ako „ióny“. Ióny prejavujú príťažlivú silu pre ióny opačného náboja - teda príslovie, že „protiklady priťahujú“ - sila príťažlivosti medzi iónmi opačného náboja alebo odpor medzi iónmi rovnakého náboja, nasleduje Coulombov zákon vyjadrený matematicky ako F = k * q1 * q2 / d ^ 2, kde „F“ predstavuje príťažlivú silu v newtonoch, „q1“ a „q2“ predstavujú náboje dvoch iónov v coulomboch, „d“ predstavuje vzdialenosť medzi iónovými jadrami a „k“ je konštanta proporcionality, ktorá sa rovná 8,99 x 10 ^ 9 newtonov x štvorcový meter na druhú na druhú.
Krok 1
V tabuľke vyhľadajte náboje pozitívnych a negatívnych iónov príslušnej zlúčeniny. Chemické vzorce podľa konvencie prinášajú kladný ión ako prvý. Napríklad v zlúčenine bromid vápenatý alebo CaBr2 predstavuje vápnik kladný ión a má náboj +2, zatiaľ čo bróm predstavuje záporný ión s nábojom -1. Takže q1 = 2 a q2 = 1 v rovnici Coulombovho zákona.
Krok 2
Konvertujte iónové náboje na coulomby vynásobením jednotlivých nábojov 1,9 x 10 ^ -19. +2 vápnik potom bude mať náboj 2 * 1,9 x 10 ^ -19 = 3,8 x 10 ^ -19 coulombov a bróm bude mať náboj 1,9 x 10 ^ -19 coulombov.
Krok 3
Určte vzdialenosť medzi iónmi tak, že ich vyhľadáte v tabuľke iónových lúčov. Keď ióny tvoria pevné látky, zvyčajne sa v tabuľke objavujú čo najbližšie k sebe. Vzdialenosť medzi nimi sa potom určí pripočítaním polomeru kladného iónu k polomeru záporného. V príklade bromidu vápenatého majú ióny Ca2 + polomer asi 1 angstrom, zatiaľ čo ióny Br- majú polomer blízky 1,96 angstromu. Vzdialenosť medzi ich jadrami je potom 1,00 + 1,96 = 3,96 angstromov.
Krok 4
Preveďte vzdialenosť medzi iónovými jadrami na metrické jednotky a hodnotu v angstromoch vynásobte 1 x 10 ^ -10. V pokračovaní predchádzajúceho príkladu sa vzdialenosť 3,96 angstrômov prevádza na 3,96 x 10 ^ -10 metrov.
Krok 5
Vypočítajte príťažlivú silu podľa vzorca F = k * q1 * q2 / d ^ 2. Použitím skôr získaných hodnôt bromidu vápenatého a použitia hodnoty k k 8,99 x 10 ^ 9 máme F = (8,99 x 10 ^ 9) * (3,8 x 10 ^ -19) * (1,9 x 10 ^ -19) / (3,96 x 10 ^ -10) ^ 2. Podľa pravidiel vedeckého poriadku operácií sa musí najskôr vypočítať štvorec vzdialenosti, potom F = (8,99 x 10 ^ 9) * (3,8 x 10 ^ -19) * (1,9 x 10 ^ -19) / (1,57 x 10 ^ -19). Pokračovaním v násobení a delení sa dostaneme k F = 4,1 x 10 ^ -9 newtonov. Táto hodnota predstavuje príťažlivú silu medzi iónmi.