תוֹכֶן
כאשר מתכות ואטלים יוצרים תרכובות, אטומי המתכת תורמים אלקטרונים לאטומי האטל. אטומי מתכת מניחים אז מטענים חיוביים עקב אובדן אלקטרונים, ואילו אמטלים מניחים מטענים שליליים. כימאים מתייחסים לאטומים טעונים כאל "יונים". יונים מציגים כוח משיכה ליונים של מטען מנוגד - ומכאן הפתגם ש"הפכים מושכים "- כוח המשיכה בין יונים של מטען מנוגד, או דחייה בין יונים של מטען שווה, עוקב אחר חוק קולומב, המתבטא מתמטית. כאשר F = k * q1 * q2 / d ^ 2, כאשר "F" מייצג את כוח המשיכה בניוטונים, "q1" ו- "q2" מייצגים את המטענים של שני היונים בקולומבים, "d" מייצג את המרחק בין גרעיני היונים ל- "k" הוא קבוע המידתיות, שווה ערך ל- 8.99 x 10 ^ 9 ניוטון x מטר מרובע לקולומב בריבוע.
שלב 1
חפש בטבלה את מטעני היונים החיוביים והשליליים של התרכובת המדוברת. נוסחאות כימיות, לפי ההסכם, מביאות את היון החיובי במקום הראשון. בתרכובת סידן ברומיד, או CaBr2, למשל, סידן מייצג את היון החיובי ובעל מטען +2, בעוד הברום מתאר את היון השלילי, עם מטען -1. אז, q1 = 2 ו- q2 = 1 במשוואת החוק של קולומב.
שלב 2
המר את מטעני היונים לקולומבים על ידי הכפלת כל מטען ב 1.9 x 10 ^ -19. לאחר מכן יהיה לסידן +2 מטען של 2 * 1.9 x 10 ^ -19 = 3.8 x 10 ^ -19 קולומבות, וברום יציג מטען של 1.9 x 10 ^ -19 קולומבים.
שלב 3
קבע את המרחק בין היונים על ידי חיפושם בטבלת הקרניים היוניות. כאשר היונים יוצרים מוצקים, הם בדרך כלל מופיעים קרוב ככל האפשר זה לזה בטבלה. המרחק ביניהם נקבע אז על ידי הוספת רדיוס היון החיובי לרדיוס השלילי. בדוגמה של סידן ברומיד, ליוני Ca2 + יש רדיוס של כ- 1 אנגסטרום, ואילו ל- Br- ליונים יש רדיוס קרוב ל- 1.96 אנגסטרום. המרחק בין ליבותיהם הוא 1.00 + 1.96 = 3.96 אנגסטרום.
שלב 4
המר את המרחק בין גרעיני היונים ליחידות מטריות, הכפל את הערך באנגסטרום ב -1 x 10 ^ -10. בהמשך לדוגמה הקודמת, המרחק של 3.96 אנגסטרום ממיר ל- 3.96 x 10 ^ -10 מטר.
שלב 5
חשב את כוח המשיכה על פי הנוסחה F = k * q1 * q2 / d ^ 2. בעזרת הערכים שהושגו בעבר של סידן ברומיד ושימוש 8.99 x 10 ^ 9 כערך k, יש לנו F = (8.99 x 10 ^ 9) * (3.8 x 10 ^ -19) * (1.9 x 10 ^ -19) / (3.96 x 10 ^ -10) ^ 2. על פי כללי סדר הפעולות המדעי יש לחשב תחילה את ריבוע המרחק ואז F = (8.99 x 10 ^ 9) * (3.8 x 10 ^ -19) * (1.9 x 10 ^ -19) / (1.57 x 10 ^ -19). בהמשך לריבוי וחלוקה, אנו מגיעים ל- F = 4.1 x 10 ^ -9 ניוטונים. ערך זה מייצג את כוח המשיכה בין היונים.