Cómo calcular la fuerza de atracción entre los iones

Cómo calcular la fuerza de atracción entre los iones

cuando los metales y los no metales forman compuestos, los átomos de metal donan electrones a los átomos no metálicos. los átomos de metal se convierten en iones positivos debido a su pérdida de electrones cargados negativamente, y los átomos no metálicos se convierten en iones negativos. Los iones exhiben fuerzas atractivas para iones de carga opuesta, de ahí el adagio de que “los opuestos se atraen”. La fuerza de atracción entre los iones con carga opuesta sigue la ley de Coulomb: f = k * q 1 * q 2 / d 2 , donde f representa la fuerza de atracción en newtons, q 1 y q 2 representa las cargas de los dos iones en coulombs, d representa la distancia entre los núcleos de los iones en metros y k es una constante de proporcionalidad de 8.99 x 10 9 Metros cuadrados de newton por coulomb cuadrado.

    Consulte una tabla de iones para encontrar las cargas de los iones positivos y negativos en el compuesto. Las fórmulas químicas, por convención, listan primero el ion positivo. en el compuesto bromuro de calcio, o cabr 2 , por ejemplo, el calcio representa el ion positivo y muestra una carga de +2. El bromo representa el ion negativo y exhibe una carga de -1. por lo tanto, q 1 = 2 y q 2 = 1 en la ecuación de la ley de Coulomb.

    convierta los cargos de los iones a coulombs multiplicando cada cargo por 1.9 x 10 -19 . el ión calcio +2 por lo tanto exhibe una carga de 2 * 1.9 x 10 -19 = 3.8 x 10 -19 coulombs, y el bromo exhibe una carga de 1.9 x 10 -19 coulombs.

    Determine la distancia entre los iones consultando una tabla de radios iónicos. cuando forman sólidos, los iones normalmente se sientan lo más cerca posible entre sí. La distancia entre ellos se encuentra sumando los radios de los iones positivos y negativos. en el bromuro de calcio del ejemplo, los iones ca 2+ exhiben un radio de aproximadamente 1.00 angstroms y los briones exhiben un radio de aproximadamente 1.96 angstroms. la distancia entre sus núcleos es, por lo tanto, 1.00 + 1.96 = 3.96 angstroms.

    convierta la distancia entre los núcleos de los iones a unidades de metros multiplicando el valor en angstroms por 1 x 10 -10 . Continuando con el ejemplo anterior, la distancia de 3.96 angstroms se convierte a 3.96 x 10 -10 metros.

    calcule la fuerza de atracción de acuerdo con f = k * q 1 * q 2 / d 2 .

    utilizando los valores obtenidos previamente para el bromuro de calcio y utilizando 8.99 x 10 9 como el valor de k da f = (8.99 x 10 9 ) * (3.8 x 10 -19 ) * (1.9 x 10 -19 ) / (3.96 x 10 - 10 ) 2 . bajo las reglas del orden científico de operaciones, la cuadratura de la distancia debe llevarse a cabo primero, lo que da f = (8.99 x 10 9 ) * (3.8 x 10 -19 ) * (1.9 x 10 -19 ) / (1.57 x 10 -19 ). al realizar la multiplicación y la división, se obtiene f = 4.1 x 10 -9 newtons. Este valor representa la fuerza de atracción entre los iones.



Continuar Leyendo >

Articulos relacionados a la energia