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    Come calcolare la forza di attrazione tra gli ioni

    Quando metalli e non metalli formano composti, gli atomi di metallo donano elettroni agli atomi non metallici. Gli atomi di metallo diventano ioni positivi a causa della loro perdita di elettroni caricati negativamente e gli atomi non metallici diventano ioni negativi. Gli ioni esibiscono forze attrattive per ioni di carica opposta - da qui il detto che "gli opposti si attraggono". La forza di attrazione tra ioni caricati opposti segue la legge di Coulomb: F = k * q 1 * q 2 /d < sup> 2, dove F rappresenta la forza di attrazione in Newton, q 1 e q 2 rappresenta le cariche dei due ioni in coulomb, d rappresenta la distanza tra i nuclei di ioni in metri e k è un costante di proporzionalità di 8,99 x 10 9 Newton metri quadrati per quadrato coulomb.

    Fare riferimento a una tabella di ioni per trovare le cariche degli ioni positivi e negativi nel composto. Le formule chimiche, per convenzione, elencano prima lo ione positivo. Nel composto bromuro di calcio, o CaBr 2, ad esempio, il calcio rappresenta lo ione positivo e presenta una carica di +2. Il bromo rappresenta lo ione negativo e presenta una carica di -1. Pertanto, q 1 = 2 e q 2 = 1 nell'equazione della legge di Coulomb.

    Converti le cariche sugli ioni in coulomb moltiplicando ogni carica per 1,9 x 10 -19 . Lo ione calcio +2 presenta quindi una carica di 2 * 1.9 x 10 -19 = 3.8 x 10 -19 coulomb e il bromo presenta una carica di 1.9 x 10 -19 coulombs.

    Determina la distanza tra gli ioni facendo riferimento a una tabella di raggi ionici. Quando formano i solidi, normalmente gli ioni si siedono il più vicino possibile l'uno all'altro. La distanza tra di loro si trova sommando i raggi degli ioni positivi e negativi. Nell'esempio il bromuro di calcio, gli ioni Ca 2+ mostrano un raggio di circa 1,00 angstrom e le ioni Br mostrano un raggio di circa 1,96 angstrom. La distanza tra i loro nuclei è quindi 1,00 + 1,96 = 3,86 angstrom.

    Converti la distanza tra i nuclei di ioni in unità di metri moltiplicando il valore in Angstrom di 1 x 10 -10. Continuando con l'esempio precedente, la distanza di 3.96 angstrom si converte in 3.96 x 10 -10 metri.

    Calcola la forza di attrazione secondo F = k * q 1 * q 2 /d 2.

    Usando i valori precedentemente ottenuti per il bromuro di calcio e usando 8.99 x 10 9 come il valore per k dà F = (8.99 x 10 9) * (3.8 x 10 -19) * (1.9 x 10 -19) /(3.96 x 10 -10) 2. Secondo le regole dell'ordine scientifico delle operazioni, deve essere eseguita prima la quadratura della distanza, che dà F = (8,99 x 10 9) * (3,8 x 10 -19) * (1,9 x 10 -19) /(1,57 x 10 -19). Eseguendo la moltiplicazione e la divisione si ottiene quindi F = 4,1 x 10 -9 Newton. Questo valore rappresenta la forza di attrazione tra gli ioni.

    TL; DR (troppo lungo, non letto)

    I numeri come 1.9 x 10 -19 rappresentano la notazione scientifica. In questo caso, il numero si legge come "un punto nove volte dieci alla potenza negativa del diciannovesimo". È possibile inserire facilmente questi valori in un calcolatore scientifico utilizzando il pulsante di notazione scientifica, di solito etichettato EE.

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