Kad metāli un nemetāli veido savienojumus, metālu atomi ziedo elektronus nemetālu atomiem. Metāla atomi kļūst par pozitīviem joniem, jo zaudē negatīvi lādētos elektronus, un nemetālu atomi - par negatīvajiem. Joniem piemīt pievilcīgi spēki joniem ar pretēju lādiņu - līdz ar to sakāmvārds, ko “pretstati piesaista”. Pievilkšanās spēks starp pretēji lādētiem joniem notiek pēc Kulona likuma: F = k * q1 * q2 / d2, kur F ir pievilkšanas spēks Ņūtonos, q1 un q2 apzīmē divu jonu lādiņus kulonās, d attēlo attālumu starp jonu kodoliem metros un k ir proporcionalitātes konstante 8,99 x 109 Ņūtona kvadrātmetri uz kulona kvadrātmetru.
Lai atrastu pozitīvo un negatīvo jonu lādiņus savienojumā, skatiet jonu tabulu. Ķīmiskās formulas pēc vienošanās vispirms uzskaita pozitīvo jonu. Savienojumā kalcija bromīds vai CaBr2, piemēram, kalcijs attēlo pozitīvo jonu un uzrāda +2 lādiņu. Broms attēlo negatīvo jonu un uzlādē -1. Tāpēc q1 = 2 un q2 = 1 Kulona likumu vienādojumā.
Pārveidojiet jonu lādiņus kulonās, reizinot katru lādiņu ar 1,9 x 10
-19. +2 kalcija jonu lādiņš tādējādi ir 2 * 1,9 x 10-19 = 3,8 x 10-19 kulonu un broma lādiņš ir 1,9 x 10-19 kulonas.Nosakiet attālumu starp joniem, atsaucoties uz jonu rādiusu tabulu. Veidojot cietvielu, joni parasti sēž pēc iespējas tuvāk viens otram. Attālums starp tiem tiek noteikts, saskaitot pozitīvo un negatīvo jonu rādiusus. Kalcija bromīda piemērā Ca2+ jonu rādiuss ir aptuveni 1,00 angstromu un Br- jonu rādiuss ir aptuveni 1,96 angstromu. Tāpēc attālums starp to kodoliem ir 1,00 + 1,96 = 3,96 angstromi.
Konvertējiet attālumu starp jonu kodoliem metru vienībās, reizinot vērtību angstromos ar 1 x 10-10. Turpinot iepriekšējo piemēru, 3,96 angstromu attālums tiek pārvērsts par 3,96 x 10-10 metri.
Izmantojot iepriekš iegūtās kalcija bromīda vērtības un izmantojot 8,99 x 109 kā k vērtība dod F = (8,99 x 109) * (3,8 x 10-19) * (1,9 x 10-19) / (3,96 x 10-10)2. Saskaņā ar zinātniskās darbības kārtības noteikumiem vispirms jāveic attāluma kvadrātāšana, kas dod F = (8,99 x 109) * (3,8 x 10-19) * (1,9 x 10-19) / (1,57 x 10-19). Veicot reizināšanu un dalīšanu, iegūst F = 4,1 x 10-9 Ņūtons. Šī vērtība apzīmē pievilkšanās spēku starp joniem.