이온 간의 인력을 계산하는 방법

작가: Bill Davis
창조 날짜: 2 2 월 2021
업데이트 날짜: 10 할 수있다 2024
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이온세기와 활동도
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금속과 금속이 화합물을 형성하면 금속 원자는 전자를 ametal 원자에 제공합니다. 그런 다음 금속 원자는 전자 손실로 인해 양전하를 가정하고 금속 원자는 음전하를 가정합니다. 화학자들은 하전 된 원자를 "이온"이라고 부릅니다. 이온은 반대 전하의 이온에 대해 인력을 나타냅니다. 따라서 "반대가 끌어 당긴다"라는 속담-반대 전하의 이온 간의 인력 또는 동일한 전하의 이온 간의 반발력은 수학적으로 표현 된 쿨롱의 법칙을 따릅니다. F = k * q1 * q2 / d ^ 2, 여기서 "F"는 인력의 힘을 뉴턴 단위로 나타내고 "q1"및 "q2"는 두 이온의 전하를 쿨롱 단위로 나타내고 "d"는 거리를 나타냅니다. 이온 핵과 "k"사이의 비례 상수는 쿨롱 제곱 당 8.99 x 10 ^ 9 뉴턴 x 제곱미터에 해당합니다.


1 단계

표에서 문제가되는 화합물의 양이온 전하와 음이온 전하를 검색하십시오. 일반적으로 화학 공식은 양이온을 먼저 가져옵니다. 예를 들어, 화합물 칼슘 브로마이드 또는 CaBr2에서 칼슘은 양이온을 나타내며 +2 전하를 가지며 브롬은 -1 전하를 가진 음이온을 나타냅니다. 따라서 쿨롱 법칙 방정식에서 q1 = 2 및 q2 = 1입니다.

2 단계

각 전하에 1.9 x 10 ^ -19를 곱하여 이온 전하를 쿨롱으로 변환합니다. +2 칼슘은 2 * 1.9 x 10 ^ -19 = 3.8 x 10 ^ -19 쿨롱의 전하를 가지며 브롬은 1.9 x 10 ^ -19 쿨롱의 전하를 나타냅니다.

3 단계

이온 광선 표에서 이온을 찾아 이온 사이의 거리를 결정합니다. 이온이 고체를 형성하면 일반적으로 표에서 가능한 한 서로 가깝게 나타납니다. 그런 다음 음이온의 반경에 양이온의 반경을 더하여 그들 사이의 거리를 결정합니다. 칼슘 브로마이드 예에서 Ca2 + 이온의 반경은 약 1 옹스트롬이고 Br- 이온은 반경이 1.96 옹스트롬에 가깝습니다. 코어 사이의 거리는 1.00 + 1.96 = 3.96 옹스트롬입니다.


4 단계

이온 핵 사이의 거리를 미터법 단위로 변환하고 옹스트롬 단위의 값에 1 x 10 ^ -10을 곱합니다. 이전 예를 계속하면 3.96 옹스트롬의 거리는 3.96 x 10 ^ -10 미터로 변환됩니다.

5 단계

공식 F = k * q1 * q2 / d ^ 2에 따라 인력을 계산하십시오. 이전에 얻은 칼슘 브로마이드 값을 사용하고 8.99 x 10 ^ 9를 k 값으로 사용하면 F = (8.99 x 10 ^ 9) * (3.8 x 10 ^ -19) * (1.9 x 10 ^ -19) / (3.96 x 10 ^ -10) ^ 2. 과학적 연산 순서의 규칙에 따라 거리의 제곱을 먼저 계산 한 다음 F = (8.99 x 10 ^ 9) * (3.8 x 10 ^ -19) * (1.9 x 10 ^ -19) / (1.57 x 10 ^ -19). 곱셈과 나눗셈을 계속하면 F = 4.1 x 10 ^ -9 뉴턴에 도달합니다. 이 값은 이온 사이의 인력을 나타냅니다.