Cuando los metales y los no metales forman compuestos, los átomos metálicos donan electrones a los átomos no metálicos. Los átomos metálicos se convierten en iones positivos debido a la pérdida de electrones cargados negativamente y los átomos no metálicos se convierten en iones negativos. Los iones exhiben fuerzas de atracción para los iones de carga opuesta, de ahí el adagio de que "los opuestos se atraen". La fuerza de atracción entre iones con carga opuesta sigue la ley de Coulomb: F = k * q1 * q2 / D2, donde F representa la fuerza de atracción en Newtons, q1 yq2 representa las cargas de los dos iones en culombios, d representa la distancia entre los núcleos de los iones en metros yk es una constante de proporcionalidad de 8,99 x 109 Newton metros cuadrados por culombio cuadrado.
Consulte una tabla de iones para encontrar las cargas de los iones positivos y negativos en el compuesto. Las fórmulas químicas, por convención, enumeran primero el ion positivo. En el compuesto bromuro de calcio o CaBr
Convierta las cargas de los iones en culombios multiplicando cada carga por 1.9 x 10-19. Por lo tanto, el ion calcio +2 exhibe una carga de 2 * 1.9 x 10-19 = 3,8 x 10-19 culombios, y el bromo exhibe una carga de 1,9 x 10-19 culombios.
Determine la distancia entre los iones consultando una tabla de radios iónicos. Cuando forman sólidos, los iones normalmente se sientan lo más cerca posible unos de otros. La distancia entre ellos se encuentra sumando los radios de los iones positivos y negativos. En el ejemplo de bromuro de calcio, Ca2+ Los iones exhiben un radio de aproximadamente 1.00 angstroms y los iones Br- exhiben un radio de aproximadamente 1.96 angstroms. La distancia entre sus núcleos es, por tanto, 1,00 + 1,96 = 3,96 angstroms.
Convierta la distancia entre los núcleos de los iones a unidades de metros multiplicando el valor en angstroms por 1 x 10-10. Continuando con el ejemplo anterior, la distancia de 3.96 angstroms se convierte en 3.96 x 10-10 metros.
Utilizando los valores obtenidos previamente para el bromuro de calcio y utilizando 8,99 x 109 ya que el valor de k da F = (8,99 x 109) * (3,8 x 10-19) * (1,9 x 10-19) / (3,96 x 10-10)2. Bajo las reglas del orden científico de operaciones, primero se debe realizar el cuadrado de la distancia, lo que da F = (8,99 x 109) * (3,8 x 10-19) * (1,9 x 10-19) / (1,57 x 10-19). Al realizar la multiplicación y la división, se obtiene F = 4,1 x 10-9 Newtons. Este valor representa la fuerza de atracción entre los iones.