المحتوى
عندما تشكل المعادن والفلزات مركبات ، تتبرع ذرات المعادن بالإلكترونات للذرات اللافلزية. تصبح ذرات المعدن أيونات موجبة بسبب فقدانها للإلكترونات سالبة الشحنة ، وتصبح الذرات اللافلزية أيونات سالبة. تظهر الأيونات قوى جذابة للأيونات ذات الشحنة المعاكسة - وبالتالي القول المأثور الذي "يجذبه الأضداد". قوة الجذب بين الأيونات المشحونة معاكسة تتبع قانون كولوم: F = k * q1 * ف2 / د2، حيث تمثل F قوة الجذب في نيوتن ، ف1 و ف2 يمثل شحنات الأيونات في كولوم ، يمثل d المسافة بين نواة الأيونات بالأمتار و k ثابت التناسب عند 8.99 × 109 نيوتن متر مربع لكل كولوم مربع.
ارجع إلى جدول الأيونات للعثور على شحنة الأيونات الموجبة والسالبة في المركب. الصيغ الكيميائية ، بالاتفاق ، تدرج الأيونات الموجبة أولاً. في مركب بروميد الكالسيوم ، أو CaBr2على سبيل المثال ، يمثل الكالسيوم الأيونات الموجبة ويعرض شحنة +2. يمثل البروم الأيونات السالبة ويعرض شحنة قدرها -1. لذلك ، ف1 = 2 و س2 = 1 في معادلة قانون كولوم.
تحويل الرسوم على الأيونات إلى كولوم عن طريق ضرب كل شحنة بنسبة 1.9 × 10-19. وبالتالي فإن أيون الكالسيوم +2 يحمل شحنة تبلغ 2 * 1.9 × 10-19 = 3.8 × 10-19 coulombs ، والبروم يسلك تهمة من 1.9 × 10-19 كولوم.
حدد المسافة بين الأيونات بالرجوع إلى جدول نصف قطر الأيونات. عندما تشكل المواد الصلبة ، تجلس الأيونات عادة بالقرب من بعضها البعض قدر الإمكان. تم العثور على المسافة بينهما عن طريق جمع نصف قطر الأيونات الموجبة والسالبة معًا. في المثال بروميد الكالسيوم ، كاليفورنيا2+ تظهر الأيونات نصف قطرها حوالي 1.00 أنجستروم ، بينما تظهر الأيونات نصف قطرها حوالي 1.96 أنجستروم. وبالتالي فإن المسافة بين نواتها هي 1.00 + 1.96 = 3.96 أنجستروم.
حوّل المسافة بين نواة الأيونات إلى وحدات من الأمتار بضرب القيمة في الأنجستروم بنسبة 1 × 10-10. استمرارًا للمثال السابق ، تحول مسافة 3.96 أنجستروم إلى 3.96 × 10-10 متر.
حساب قوة الجذب وفقا ل F = ك * ف1 * ف2 / د2.
استخدام القيم التي تم الحصول عليها مسبقًا لبروميد الكالسيوم واستخدام 8.99 × 109 حيث أن قيمة k تعطي F = (8.99 × 10)9) * (3.8 × 10-19) * (1.9 × 10-19) / (3.96 × 10-10)2. بموجب قواعد الترتيب العلمي للعمليات ، يجب إجراء تربيع المسافة أولاً ، مما يعطي F = (8.99 × 10)9) * (3.8 × 10-19) * (1.9 × 10-19) / (1.57 × 10-19). أداء الضرب والقسمة ثم يعطي F = 4.1 × 10-9 نيوتن. تمثل هذه القيمة قوة الجذب بين الأيونات.