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    Como calcular a força de atração entre íons

    Quando metais e não-metais formam compostos, os átomos de metal doam elétrons aos átomos não-metálicos. Os átomos de metal se tornam íons positivos devido à perda de elétrons carregados negativamente, e os átomos não-metálicos se tornam íons negativos. Íons exibem forças atraentes para íons de carga oposta - daí o ditado que “opostos se atraem”. A força de atração entre íons de carga oposta segue a lei de Coulomb: F = k * q 1 * q 2 /d < sup> 2, onde F representa a força de atração em Newtons, q 1 e q 2 representa as cargas dos dois íons em coulombs, d representa a distância entre os núcleos dos íons em metros e k é um constante de proporcionalidade de 8,99 x 10 metros quadrados de Newton por coulomb quadrado.

    Consulte uma tabela de íons para encontrar as cargas dos íons positivos e negativos no composto. Fórmulas químicas, por convenção, listam o íon positivo primeiro. No composto brometo de cálcio, ou CaBr 2, por exemplo, o cálcio representa o íon positivo e exibe uma carga de +2. O bromo representa o íon negativo e exibe uma carga de -1. Portanto, q 1 = 2 e q 2 = 1 na equação da lei de Coulomb.

    Converta as cargas nos íons para coulombs multiplicando cada carga por 1,9 x 10 -19 . O íon de cálcio +2, portanto, exibe uma carga de 2 x 1,9 x 10 = 3,8 x 10 coulombs e o bromo exibe uma carga de 1,9 x 10 coulombs.

    Determine a distância entre os íons referindo-se a uma tabela de raios iônicos. Quando eles formam sólidos, os íons normalmente ficam o mais próximo possível um do outro. A distância entre eles é encontrada somando os raios dos íons positivos e negativos. No exemplo do brometo de cálcio, os iões Ca 2+ exibem um raio de cerca de 1,00 angstroms e os Brion exibem um raio de cerca de 1,96 angstroms. A distância entre seus núcleos é, portanto, 1,00 + 1,96 = 3,96 angstroms.

    Converta a distância entre os núcleos de íons para unidades de metros, multiplicando o valor em angstroms por 1 x 10 -10. Continuando o exemplo anterior, a distância de 3.96 angstroms converte para 3.96 x 10 -10 metros.

    Calcula a força de atração de acordo com F = k * q 1 * q 2 /d 2.

    Usando os valores obtidos anteriormente para o brometo de cálcio e usando 8,99 x 10 9 como o valor para k dá F = (8,99 x 10 9) * (3,8 x 10 -19) * (1,9 x 10 -19) /(3,96 x 10 -10) 2. Sob as regras da ordem científica de operações, o quadrado da distância deve ser realizado primeiro, o que dá F = (8,99 x 10 9) * (3,8 x 10 -19) * (1,9 x 10 -19) /(1,57 x 10 -19). Realizando a multiplicação e a divisão, obtemos F = 4,1 x 10 -9 Newtons. Esse valor representa a força de atração entre os íons.

    TL; DR (muito longo; não lidos)

    Números como 1,9 x 10 -19 representam a notação científica. Nesse caso, o número é lido como “um ponto nove vezes dez para a décima nona potência negativa”. Você pode inserir facilmente esses valores em uma calculadora científica usando o botão de notação científica, geralmente chamado de EE.

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