Kada metali i nemetali tvore spojeve, atomi metala doniraju elektrone nemetalnim atomima. Atomi metala postaju pozitivni ioni zbog gubitka negativno nabijenih elektrona, a nemetalni atomi negativni ioni. Joni pokazuju privlačne sile za ione suprotnog naboja - otuda i uzrečica da "suprotnosti privlače". Sila privlačenja između suprotno nabijenih iona slijedi Coulombov zakon: F = k * q1 * q2 / d2, gdje F predstavlja silu privlačenja u Newtonima, q1 i q2 predstavlja naboje dvaju iona u kulonima, d predstavlja udaljenost između jezgri iona u metrima, a k je konstanta proporcionalnosti 8,99 x 109 Njutn četvornih metara po kvadratnom kulonu.
Pogledajte tablicu iona kako biste pronašli naboje pozitivnih i negativnih iona u spoju. Kemijske formule prema dogovoru prvo navode pozitivni ion. U spoju kalcijev bromid ili CaBr2na primjer, kalcij predstavlja pozitivan ion i ima naboj od +2. Brom predstavlja negativni ion i pokazuje naboj od -1. Stoga q1 = 2 i q2 = 1 u jednadžbi Coulomb-ovog zakona.
Pretvorite naboje na ionima u kulone množenjem svakog naboja s 1,9 x 10
-19. Stoga kalcijev ion +2 ima naboj od 2 * 1,9 x 10-19 = 3,8 x 10-19 kulona, a brom ima naboj od 1,9 x 10-19 kulomi.Utvrdite udaljenost između iona pozivanjem na tablicu ionskih radijusa. Kad tvore čvrste tvari, ioni obično sjede što bliže jedni drugima. Udaljenost između njih dobiva se zbrajanjem radijusa pozitivnih i negativnih iona. U primjeru kalcijev bromid, Ca2+ ioni pokazuju polumjer oko 1,00 angstrema, a Brioni imaju polumjer oko 1,96 angstrema. Udaljenost između njihovih jezgri je prema tome 1,00 + 1,96 = 3,96 angstrema.
Pretvorite udaljenost između jezgri iona u jedinice metara množenjem vrijednosti u angstremima s 1 x 10-10. Nastavljajući prethodni primjer, udaljenost od 3,96 angstrema pretvara se u 3,96 x 10-10 metara.
Koristeći prethodno dobivene vrijednosti za kalcijev bromid i koristeći 8,99 x 109 jer vrijednost za k daje F = (8,99 x 109) * (3,8 x 10-19) * (1,9 x 10-19) / (3,96 x 10-10)2. Prema pravilima znanstvenog poretka operacija, prvo se mora izvesti kvadriranje udaljenosti, što daje F = (8,99 x 109) * (3,8 x 10-19) * (1,9 x 10-19) / (1,57 x 10-19). Izvođenjem množenja i dijeljenja tada se dobije F = 4,1 x 10-9 Newtoni. Ova vrijednost predstavlja silu privlačenja između iona.