Vsebina
Ko kovine in ametali tvorijo spojine, kovinski atomi donirajo elektrone ametalnim atomom. Atomi kovin nato prevzamejo pozitivne naboje zaradi izgube elektronov, medtem ko ametali prevzamejo negativne naboje. Kemiki nabite atome imenujejo "ioni". Ioni kažejo privlačno silo za ione z nasprotnim nabojem - od tod tudi pregovor, da se "nasprotja privlačijo" - sila privlačnosti med ioni z nasprotnim nabojem ali odbijanje med ioni z enakim nabojem sledi Coulombovemu zakonu, izražen matematično kot F = k * q1 * q2 / d ^ 2, kjer "F" predstavlja privlačno silo v newtonih, "q1" in "q2" predstavljata naboja dveh ionov v kulomih, "d" predstavlja razdaljo med ionskimi jedri in "k" je konstanta sorazmernosti, ki je enaka 8,99 x 10 ^ 9 newtonov x kvadratni meter na kulon na kvadrat.
Korak 1
V tabeli poiščite naboje pozitivnih in negativnih ionov zadevne spojine. Kemične formule po dogovoru najprej pripeljejo pozitivni ion. V spojini kalcijev bromid ali CaBr2, na primer, kalcij predstavlja pozitiven ion in ima +2 naboj, medtem ko brom prikazuje negativni ion, z nabojem -1. Torej, q1 = 2 in q2 = 1 v enačbi Coulomovega zakona.
2. korak
Pretvorimo ionske naboje v kulome tako, da vsak naboj pomnožimo z 1,9 x 10 ^ -19. Nato ima +2 kalcij naboj 2 * 1,9 x 10 ^ -19 = 3,8 x 10 ^ -19 kulomov, brom pa 1,9 x 10 ^ -19 kulomov.
3. korak
Določite razdaljo med ioni, tako da jih poiščete v tabeli ionskih žarkov. Ko ioni tvorijo trdne snovi, se v tabeli običajno pojavijo čim bližje drug drugemu. Nato se razdalja med njimi določi z dodajanjem polmera pozitivnega iona na polmer negativnega. V primeru kalcijevega bromida imajo ioni Ca2 + polmer približno 1 angstrom, medtem ko imajo brioni polmer blizu 1,96 angstromov. Razdalja med njihovimi jedri je potem 1,00 + 1,96 = 3,96 angstromov.
4. korak
Pretvorite razdaljo med jedri ionov v metrične enote, tako da vrednost v angstromih pomnožite z 1 x 10 ^ -10. Če nadaljujemo s prejšnjim primerom, se razdalja 3,96 angstromov pretvori v 3,96 x 10 ^ -10 metrov.
5. korak
Izračunajte silo privlačnosti po formuli F = k * q1 * q2 / d ^ 2. Z uporabo predhodno dobljenih vrednosti kalcijevega bromida in z uporabo 8,99 x 10 ^ 9 kot vrednosti k imamo F = (8,99 x 10 ^ 9) * (3,8 x 10 ^ -19) * (1,9 x 10 ^ -19) / (3,96 x 10 ^ -10) ^ 2. V skladu s pravili znanstvenega vrstnega reda je treba najprej izračunati kvadrat razdalje, nato F = (8,99 x 10 ^ 9) * (3,8 x 10 ^ -19) * (1,9 x 10 ^ -19) / (1,57 x 10 ^ -19). Če nadaljujemo z množenjem in deljenjem, pridemo do F = 4,1 x 10 ^ -9 newtonov. Ta vrednost predstavlja silo privlačnosti med ioni.