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Comment calculer la force d'attraction entre les ions

Publié:2012-04-01Source: général
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Comment calculer la force d'attraction entre les ions

Lorsque des métaux et non-métaux forment des composés, des atomes métalliques donnent des électrons aux atomes non métalliques. Les atomes de métal assument ainsi des charges positives en raison de la perte d'électrons chargés négativement, et atomes non métalliques assument des charges négatives. Acteur de la chimie chargé atomes et d'ions qui présentent des forces d'attraction opposée ions chargés (d'où le dicton "Opposites Attract"). La force d'attraction entre ions de charges opposées, ou de répulsion entre les ions de même charge, suivez la loi de Coulomb, exprimé mathématiquement comme F = k * Q1 Q2 * / d ^ 2, où F représente la force d'attraction en Newtons, Q1 et Q2 représentent les charges des deux ions en Coulombs, d représente la distance entre les noyaux des ions à m et k est une constante de proportionnalité de 8,99 x 10 ^ 9 mètres carrés par coulomb Newton carré.

Niveau de difficulté:

Difficile

Vous avez besoin

Table des ions les plus courants (voir Ressources) Tableau des rayons ioniques (voir Ressources) Scientific Calculator

Instructions

1 Go à une table pour déterminer les charges d'ions d'ions positifs et négatifs du composé en question. Les formules chimiques, par convention, figurent l'ion positif en premier. Dans le bromure de calcium composé, ou CaBr2, par exemple, il représente l'ion calcium positive et ayant une charge de 2. brome représente ions négatifs et présente une charge de -1. Par conséquent, l'équation de la loi de Coulomb est Q1 et Q2 = 2 = 1.

2 convertit les charges d'ions Coulomb multipliant chaque charge 1,9 x 10 -19. Ainsi l'ion calcium 2 illustre une charge 2 * 1,9 x 10 -19 = 3,8 x 10 -19 coulombs et le brome présente une charge de 1,9 x 10 -19 coulombs.

3 détermine la distance entre les ions voyant une table des rayons ioniques. Lorsque solides sont formés, les ions sont généralement très rapprochés. Par conséquent, la distance entre eux est déterminée par la somme des rayons des ions positifs et négatifs. Dans l'exemple le bromure de calcium, l'exposition à l'intérieur de Ca2 + d'environ 1,00 angstroms et des ions brome présentent un rayon d'environ 1,96 angstroms. Par conséquent, la distance entre leurs centres est de 1,00 + 1,96 = 3,96 angstroms.

Autre 4 la distance entre les noyaux des ions unités de mètres en multipliant la valeur en angströms par 1 x 10 -10. En reprenant l'exemple ci-dessus, la distance de 3,96 angströms devient 3,96 x 10 -10 mètres.

5 Calculer la force attractive selon F = k * Q1 Q2 * / d ^ 2. En utilisant les valeurs précédemment obtenues pour le bromure de calcium et l'utilisation de 8,99 x 10 ^ 9 comme valeur de k donne F = (8,99 x 10 ^ 9) * (3,8 x 10 -19) * ( 1,9 x 10 -19) / (3,96 x 10 -10) ^ 2. En vertu des règles d'ordre scientifique des opérations, le carré de la distance doit être effectuée en premier, ce qui donne F = (8,99 x 10 ^ 9) * (3,8 x 10 -19) * (1,9 x 10 -19) / (1,57 x 10 -19). Multiplication et la division sont alors donnés F = 4,1 x 10 -9 Newtons. Cette valeur représente la force d'attraction entre les ions.

Conseils et avertissements

Numéros que 1,9 x 10 -19 représentent notation scientifique. Dans ce cas, le nombre est lu comme "un point de neuf fois dix à la puissance négative XIXe". Vous pouvez facilement entrer ces valeurs dans une calculatrice scientifique avec le bouton scientifique de notation généralement marqué EE.

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[Rédacteur: Admin]
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