Когато металите и неметалите образуват съединения, металните атоми отдават електрони на неметалните атоми. Металните атоми стават положителни йони поради загубата им на отрицателно заредени електрони, а неметалните атоми се превръщат в отрицателни йони. Йоните проявяват привлекателни сили за йони с противоположен заряд - оттук и поговорката, че „противоположностите се привличат“. Силата на привличане между противоположно заредени йони следва закона на Кулон: F = k * q1 * q2 / д2, където F представлява силата на привличане в нютони, q1 и q2 представлява зарядите на двата йона в кулони, d представлява разстоянието между ядрата на йоните в метри и k е константа на пропорционалност от 8,99 х 109 Нютон квадратни метра на квадратен кулон.
Вижте таблица с йони, за да намерите зарядите на положителните и отрицателните йони в съединението. Химическите формули, по конвенция, първо изброяват положителния йон. В съединението калциев бромид или CaBr2например калцият представлява положителния йон и показва заряд от +2. Бромът представлява отрицателния йон и показва заряд от -1. Следователно q
1 = 2 и q2 = 1 в уравнението на закона на Кулон.Преобразувайте зарядите върху йони в кулони, като умножите всеки заряд по 1,9 х 10-19. Следователно +2 калциевият йон показва заряд от 2 * 1,9 х 10-19 = 3,8 х 10-19 кулони и бромът има заряд от 1,9 х 10-19 кулони.
Определете разстоянието между йоните, като се обърнете към таблица с йонни радиуси. Когато образуват твърди вещества, йони обикновено седят възможно най-близо един до друг. Разстоянието между тях се намира чрез събиране на радиусите на положителните и отрицателните йони. В примера калциев бромид, Ca2+ йони имат радиус от около 1,00 ангстрема, а Br-йони имат радиус от около 1,96 ангстрема. Следователно разстоянието между техните ядра е 1,00 + 1,96 = 3,96 ангстрема.
Преобразувайте разстоянието между ядрата на йони в единици метри, като умножите стойността в ангстреми по 1 x 10-10. Продължавайки предишния пример, разстоянието от 3,96 ангстрема се превръща в 3,96 х 10-10 метри.
Използвайки получените по-рано стойности за калциев бромид и използвайки 8,99 х 109 тъй като стойността за k дава F = (8,99 x 109) * (3,8 х 10-19) * (1,9 х 10-19) / (3,96 x 10-10)2. Съгласно правилата на научния ред на операциите първо трябва да се извърши квадратирането на разстоянието, което дава F = (8,99 x 109) * (3,8 х 10-19) * (1,9 х 10-19) / (1,57 х 10-19). След това извършването на умножението и делението дава F = 4,1 x 10-9 Нютони. Тази стойност представлява силата на привличане между йоните.