O que deveria ser mais difícil de separar um íon sódio de um íon cloreto ou potássio?
A força de atração entre os íons sódio e cloreto, e entre os íons potássio e cloreto, pode ser determinada pela lei de Coulomb,
$$F=k\frac{q_1q_2}{r^2}$$
onde \(F\) é a força, \(k\) é a constante de Coulomb \((8,98\times10^9\text{ N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2)\ ), \(q_1\) e \(q_2\) são as magnitudes das cargas, e \(r\) é a distância entre as cargas.
Tanto o sódio quanto o potássio formam o íon +1, então \(q_1\) é o mesmo para ambos. O íon cloreto carrega carga -1, então \(q_2\) também é o mesmo. A diferença se deve apenas à distância \(r\). O raio iônico de \(Na^+\) e \(K^+\) são \(0,97 \AA\) e \(1,33\AA\), respectivamente. Como o raio do íon \(K^+\) é maior, a distância entre \(K^+\) e \(Cl^-\) é maior que a distância entre \(Na^+\) e \(Cl ^-\).
De acordo com a lei de Coulomb, a força entre duas cargas é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. Portanto, uma força de atração mais forte é esperada entre os íons \(Na^+\) e \(Cl^-\).
Conseqüentemente, deveria ser mais difícil separar um íon sódio do íon cloreto do que um íon potássio do íon cloreto.