Όταν τα μέταλλα και τα μη μέταλλα σχηματίζουν ενώσεις, τα μεταλλικά άτομα δίνουν ηλεκτρόνια στα μη μεταλλικά άτομα. Τα μεταλλικά άτομα γίνονται θετικά ιόντα λόγω της απώλειας αρνητικά φορτισμένων ηλεκτρονίων και τα μη μεταλλικά άτομα γίνονται αρνητικά ιόντα. Τα ιόντα εμφανίζουν ελκυστικές δυνάμεις για ιόντα αντίθετου φορτίου - εξ ου και η παροιμία που «προσελκύουν τα αντίθετα». Η δύναμη έλξης μεταξύ των αντίθετα φορτισμένων ιόντων ακολουθεί το νόμο του Coulomb: F = k * q1 * q2 / δ2, όπου το F αντιπροσωπεύει τη δύναμη έλξης στο Newtons, q1 και q2 αντιπροσωπεύει τα φορτία των δύο ιόντων σε coulombs, d αντιπροσωπεύει την απόσταση μεταξύ των πυρήνων των ιόντων σε μέτρα και το k είναι σταθερά αναλογικότητας 8,99 x 109 Newton τετραγωνικά μέτρα ανά τετραγωνικό coulomb.
Ανατρέξτε σε έναν πίνακα ιόντων για να βρείτε τα φορτία των θετικών και αρνητικών ιόντων στην ένωση. Οι χημικοί τύποι, κατά συνθήκη, απαριθμούν πρώτα το θετικό ιόν. Στην ένωση βρωμιούχο ασβέστιο, ή CaBr2, για παράδειγμα, το ασβέστιο αντιπροσωπεύει το θετικό ιόν και εμφανίζει ένα φορτίο +2. Το βρώμιο αντιπροσωπεύει το αρνητικό ιόν και εμφανίζει ένα φορτίο -1. Επομένως, q
1 = 2 και q2 = 1 στην εξίσωση νόμου του Coulomb.Μετατρέψτε τις χρεώσεις στα ιόντα σε coulombs πολλαπλασιάζοντας κάθε φόρτιση με 1,9 x 10-19. Το +2 ιόν ασβεστίου επομένως εμφανίζει φορτίο 2 * 1,9 x 10-19 = 3,8 x 10-19 coulombs και βρώμιο εμφανίζουν μια φόρτιση 1,9 x 10-19 κουλόμπ.
Προσδιορίστε την απόσταση μεταξύ των ιόντων αναφερόμενος σε έναν πίνακα ιοντικών ακτίνων. Όταν σχηματίζουν στερεά, τα ιόντα συνήθως κάθονται όσο το δυνατόν πιο κοντά το ένα στο άλλο. Η απόσταση μεταξύ τους εντοπίζεται προσθέτοντας μαζί τις ακτίνες των θετικών και αρνητικών ιόντων. Στο παράδειγμα βρωμιούχο ασβέστιο, Ca2+ Τα ιόντα εμφανίζουν μια ακτίνα περίπου 1,00 angstroms και τα Brions παρουσιάζουν μια ακτίνα περίπου 1,96 angstroms. Η απόσταση μεταξύ των πυρήνων τους είναι επομένως 1,00 + 1,96 = 3,96 angstroms.
Μετατρέψτε την απόσταση μεταξύ των πυρήνων των ιόντων σε μονάδες μέτρων πολλαπλασιάζοντας την τιμή σε angstroms με 1 x 10-10. Συνεχίζοντας το προηγούμενο παράδειγμα, η απόσταση 3,96 angstroms μετατρέπεται σε 3,96 x 10-10 μέτρα.
Χρήση των τιμών που έχουν ληφθεί προηγουμένως για βρωμιούχο ασβέστιο και χρήση 8,99 x 109 καθώς η τιμή για το k δίνει F = (8,99 x 109) * (3,8 x 10-19) * (1,9 x 10-19) / (3,96 x 10-10)2. Σύμφωνα με τους κανόνες της επιστημονικής σειράς των λειτουργιών, το τετράγωνο της απόστασης πρέπει να πραγματοποιηθεί πρώτα, το οποίο δίνει F = (8,99 x 109) * (3,8 x 10-19) * (1,9 x 10-19) / (1,57 x 10-19). Η εκτέλεση του πολλαπλασιασμού και της διαίρεσης δίνει τότε F = 4,1 x 10-9 Νιούτον. Αυτή η τιμή αντιπροσωπεύει τη δύναμη έλξης μεταξύ των ιόντων.