כיצד לחשב כוח משיכה בין יונים

כאשר מתכות ולא מתכות יוצרות תרכובות, אטומי המתכת תורמים אלקטרונים לאטומים הלא מתכתיים. אטומי המתכת הופכים ליונים חיוביים עקב אובדן האלקטרונים הטעונים שלילית, והאטומים הלא מתכתיים הופכים ליונים שליליים. יונים מפגינים כוחות אטרקטיביים עבור יונים בעלי מטען הפוך - ומכאן הפתגם ש"הפכים מושכים ". כוח המשיכה בין יונים טעונים מנוגדים עוקב אחר חוק קולומב: F = k * q1 * ש2 / ד2, כאשר F מייצג את כוח המשיכה בניוטונים, ש1 וש2 מייצג את המטענים של שני היונים בקולומבים, d מייצג את המרחק בין גרעיני היונים במטרים ו- k הוא קבוע מידתיות של 8.99 x 109 ניוטון מטרים רבועים לקולומב מרובע.

עיין בטבלת יונים כדי למצוא את המטענים של היונים החיוביים והשליליים במתחם. נוסחאות כימיות, לפי המקובל, מפרטות קודם את היון החיובי. בתרכובת סידן ברומיד, או CaBr2, למשל, הסידן מייצג את היון החיובי ומציג מטען של +2. ברום מייצג את היון השלילי ומציג מטען של -1. לכן, ש1 = 2 ו- q2 = 1 במשוואת החוק של קולומב.

להמיר את המטענים על היונים לקולומבים על ידי הכפלת כל מטען ב 1.9 x 10-19. לכן יון הסידן +2 מציג מטען של 2 * 1.9 x 10-19 = 3.8 x 10-19 קולומבים וברום מציגים תשלום של 1.9 x 10-19 קולומבות.

instagram story viewer

קבע את המרחק בין היונים על ידי התייחסות לטבלת רדיוסים יוניים. כאשר הם יוצרים מוצקים, יונים בדרך כלל יושבים קרוב ככל האפשר זה לזה. המרחק ביניהם נמצא על ידי הוספת רדיוס היונים החיוביים והשליליים. בדוגמה סידן ברומיד, Ca2+ יונים מציגים רדיוס של כ- 1.00 אנגסטרום ו- Br- יונים מציגים רדיוס של כ- 1.96 אנגסטרום. המרחק בין הגרעינים שלהם הוא לכן 1.00 + 1.96 = 3.96 אנגסטרום.

המירו את המרחק בין גרעיני היונים ליחידות מטרים על ידי הכפלת הערך באנגסטרום ב -1 x 10-10. בהמשך לדוגמה הקודמת, המרחק של 3.96 אנגסטרום הופך ל -3.96 x 10-10 מטר.

שימוש בערכים שהושגו בעבר עבור סידן ברומיד ושימוש 8.99 x 109 כערך עבור k נותן F = (8.99 x 109) * (3.8x10-19) * (1.9 x 10-19) / (3.96 x 10-10)2. על פי כללי סדר הפעולות המדעי, יש לבצע תחילה את ריבוע המרחק, מה שנותן F = (8.99 x 109) * (3.8x10-19) * (1.9 x 10-19) / (1.57 x 10-19). ביצוע הכפל והחלוקה ואז נותן F = 4.1 x 10-9 ניוטונים. ערך זה מייצג את כוח המשיכה בין היונים.

Teachs.ru
  • לַחֲלוֹק
instagram viewer