كيفية حساب قوة الجذب بين الأيونات

عندما تشكل المعادن واللافلزات مركبات ، تتبرع ذرات المعدن بالإلكترونات للذرات اللافلزية. تصبح ذرات المعدن أيونات موجبة بسبب فقدانها للإلكترونات سالبة الشحنة ، وتصبح الذرات اللافلزية أيونات سالبة. تُظهر الأيونات قوى جذابة للأيونات ذات الشحنة المعاكسة - ومن هنا يأتي القول المأثور "تجتذب الأضداد". تتبع قوة التجاذب بين الأيونات المشحونة عكسًا قانون كولوم: F = k * q1 * ف2 / د2، حيث تمثل F قوة الجذب في نيوتن ، q1 و q2 تمثل شحنات الأيونات في كولوم ، d تمثل المسافة بين نوى الأيونات بالأمتار و k ثابت التناسب 8.99 × 109 نيوتن متر مربع لكل كولوم.

راجع جدول الأيونات لإيجاد شحنات الأيونات الموجبة والسالبة في المركب. الصيغ الكيميائية ، حسب الاتفاقية ، تسرد الأيونات الموجبة أولاً. في مركب بروميد الكالسيوم ، أو CaBr2، على سبيل المثال ، يمثل الكالسيوم أيون موجب ويظهر شحنة +2. يمثل البروم الأيونات السالبة ويظهر شحنة مقدارها -1. لذلك ، ف1 = 2 و q2 = 1 في معادلة قانون كولوم.

حول الشحنات على الأيونات إلى كولوم بضرب كل شحنة في 1.9 × 10-19. لذلك فإن أيون الكالسيوم +2 يحمل شحنة 2 * 1.9 × 10-19 = 3.8 × 10-19 الكولوم والبروم شحنة 1.9 × 10-19 كولوم.

instagram story viewer

حدد المسافة بين الأيونات بالرجوع إلى جدول نصف القطر الأيوني. عندما تشكل المواد الصلبة ، فإن الأيونات عادة ما تكون قريبة من بعضها البعض قدر الإمكان. تم العثور على المسافة بينهما عن طريق جمع نصف قطر الأيونات الموجبة والسالبة. في مثال بروميد الكالسيوم ، Ca2+ تعرض الأيونات نصف قطر يبلغ حوالي 1.00 أنجستروم بينما تعرض Br- الأيونات نصف قطر حوالي 1.96 أنجستروم. وبالتالي فإن المسافة بين نواتها هي 1.00 + 1.96 = 3.96 أنجسترومس.

حول المسافة بين نوى الأيونات إلى وحدات متر بضرب القيمة في الأنجستروم في 1 × 10-10. استمرارًا للمثال السابق ، تتحول مسافة 3.96 أنجستروم إلى 3.96 × 10-10 أمتار.

استخدام القيم التي تم الحصول عليها مسبقًا لبروميد الكالسيوم واستخدام 8.99 × 109 حيث أن قيمة k تعطي F = (8.99 x 109) * (3.8 × 10-19) * (1.9 × 10-19) / (3.96 × 10-10)2. وفقًا لقواعد الترتيب العلمي للعمليات ، يجب تنفيذ تربيع المسافة أولاً ، مما يعطي F = (8.99 x 109) * (3.8 × 10-19) * (1.9 × 10-19) / (1.57 × 10-19). بالضرب والقسمة نحصل على F = 4.1 x 10-9 نيوتن. تمثل هذه القيمة قوة الجذب بين الأيونات.

Teachs.ru
  • يشارك
instagram viewer