Sisältö
Kun metallit ja ei-metallit muodostavat yhdisteitä, metalliatomit luovuttavat elektroneja ei-metallisille atomeille. Metalli-atomeista tulee positiivisia ioneja johtuen negatiivisesti varautuneiden elektronien menetyksestä, ja ei-metallisista atomeista tulee negatiivisia ioneja. Ioneilla on houkuttelevia voimia vastakkaisella varauksella oleville ioneille - siksi sanonta, että ”vastakkaiset houkuttelevat”. Vastakkaisesti varautuneiden ionien välinen vetovoima seuraa Coulombin lakia: F = k * q1 * q2 / d2, jossa F edustaa vetovoimaa newtonissa, q1 ja q2 edustaa kahden ionin varauksia mäntyissä, d edustaa ionien ytimien välistä etäisyyttä metreinä ja k on suhteellisuusvakio, joka on 8,99 x 109 Newtonin neliömetriä neliötä kohti.
Katso ionitaulukosta positiivisten ja negatiivisten ionien varaukset yhdisteestä. Kemiallisissa kaavoissa luetellaan käytännössä ensin positiiviset ionit. Yhdisteessä kalsiumbromidi tai CaBr2esimerkiksi kalsium edustaa positiivista ionia ja osoittaa varauksen +2. Bromi edustaa negatiivista ionia ja sen varaus on -1. Siksi q1 = 2 ja q2 = 1 Coulombin lakiyhtälössä.
Muunna ionien varaukset hiukkasiksi kerrottamalla jokainen varaus 1,9 x 10-19. Siksi +2-kalsiumionilla on varaus 2 * 1,9 x 10-19 = 3,8 x 10-19 coulombs, ja bromin varaus on 1,9 x 10-19 Riipukset.
Määritä ionien välinen etäisyys vertaamalla ionisäteiden taulukkoa. Kun ne muodostavat kiinteitä aineita, ionit istuvat normaalisti mahdollisimman lähellä toisiaan. Niiden välinen etäisyys saadaan laskemalla yhteen positiivisten ja negatiivisten ionien säteet. Esimerkissä kalsiumbromidi, Ca2+ ionien säde on noin 1,00 angströmiä ja Bronien säteellä noin 1,96 angströmiä. Niiden ytimien välinen etäisyys on siis 1,00 + 1,96 = 3,96 angströmiä.
Muunna ionien ytimien välinen etäisyys metriyksiköiksi kertomalla arvo angströmoissa 1 x 10-10. Jatkamalla edellistä esimerkkiä, 3,96 angströmin etäisyys muuntuu 3,96 x 10-10 metriä.
Laske vetovoima F = k * q: n mukaan1 * q2 / d2.
Käyttämällä aikaisemmin saatuja arvoja kalsiumbromidille ja käyttämällä 8,99 x 109 koska k: n arvo antaa F = (8,99 x 109) * (3,8 x 10-19) * (1,9 x 10-19) / (3,96 x 10-10)2. Tieteellisen toimintajärjestyksen sääntöjen mukaan etäisyyden neliö on suoritettava ensin, mikä antaa F = (8,99 x 109) * (3,8 x 10-19) * (1,9 x 10-19) / (1,57 x 10-19). Kertominen ja jakaminen antaa sitten F = 4,1 x 10-9 Newtonia. Tämä arvo edustaa ionien välistä vetovoimaa.