Содержание
Когда металлы и неметаллы образуют соединения, атомы металла отдают электроны неметаллическим атомам. Атомы металлов становятся положительными ионами из-за потери отрицательно заряженных электронов, а неметаллические атомы становятся отрицательными ионами. Ионы проявляют силы притяжения для ионов противоположного заряда - отсюда и пословица, что «противоположности притягиваются». Сила притяжения между противоположно заряженными ионами подчиняется закону Кулона: F = k * q1 * д2 / д2где F представляет силу притяжения в ньютонах, q1 и д2 представляет заряды двух ионов в кулонах, d представляет расстояние между ядрами ионов в метрах, а k представляет собой константу пропорциональности 8,99 x 109 Ньютон квадратных метров на квадратный кулон.
Обратитесь к таблице ионов, чтобы найти заряды положительных и отрицательных ионов в соединении. Химические формулы, согласно соглашению, перечисляют положительный ион первым. В составе бромистый кальций, или CaBr2Например, кальций представляет собой положительный ион и имеет заряд +2. Бром представляет отрицательный ион и имеет заряд -1. Следовательно, д1 = 2 и q2 = 1 в уравнении закона Кулона.
Преобразуйте заряды на ионах в кулоны, умножив каждый заряд на 1,9 x 10.-19, Поэтому ион кальция +2 имеет заряд 2 * 1,9 x 10-19 = 3,8 х 10-19 кулоны, а бром показывает заряд 1,9 х 10-19 кулоны.
Определите расстояние между ионами, ссылаясь на таблицу ионных радиусов. Когда они образуют твердые вещества, ионы обычно сидят как можно ближе друг к другу. Расстояние между ними определяется сложением радиусов положительных и отрицательных ионов. В примере бромид кальция, Са2+ ионы имеют радиус около 1,00 ангстрем, а ионы Br - радиусом около 1,96 ангстрем. Следовательно, расстояние между их ядрами составляет 1,00 + 1,96 = 3,96 ангстрем.
Переведите расстояние между ядрами ионов в единицы метров, умножив значение в ангстремах на 1 x 10-10, Продолжая предыдущий пример, расстояние 3,96 ангстрем преобразуется в 3,96 х 10-10 метров.
Рассчитать силу притяжения по F = k * q1 * д2 / д2.
Используя ранее полученные значения для бромида кальция и используя 8,99 х 109 в качестве значения для к дает F = (8,99 х 109) * (3,8 х 10-19) * (1,9 х 10-19) / (3,96 х 10)-10)2, Согласно правилам научного порядка операций, квадрат расстояния должен быть выполнен первым, что дает F = (8,99 x 10).9) * (3,8 х 10-19) * (1,9 х 10-19) / (1,57 х 10-19). Выполнение умножения и деления дает F = 4,1 x 10-9 Ньютонов. Эта величина представляет силу притяжения между ионами.