Calcular a força de atração entre um íon K+(Z = 1) e um íon O2 - (Z = 2) cujos centros se encontram separados por uma distância de 1,5nm.
Dados:
Ea = F.r
A = 1/4πe0 (Z1e) (Z2e)
Ea = -A/r
Onde:
e0 = permissividade do vácuo (8,85x10-12 F/m)
Z1 e Z2 = valência dos dois tipos de íons
e = recarga de um elétron (1,602x10-19 C)
Soluções para a tarefa
A força de atração será de 33,2x10-¹¹ N.
Para o cálculo da força de atração entre os dois íons, iremos utilizar a seguinte fórmula:
F = (K . Q1 . Q2) / r²
Onde:
F = força de atração;
K = constante universal de Coulomb, 8,98x10⁹ Nm²/C²
Q1 e Q2 = são, respectivamente, as cargas elétricas do corpo 1 e corpo 2;
r = distância entre os centros dos corpos.
A carga de um elétron corresponde a -1,6x10-¹⁹ C, mas para os cálculos usaremos o valor em módulo, sem valor negativo ou positivo.
Sendo assim, substituindo os valores, teremos:
F = [8,98x10⁹ Nm²/C² . |-1,6x10-¹⁹ C| . |2 . 1,6x10-¹⁹|] / (1,5x10-⁹ m)²
F = [8,98x10⁹ Nm²/C² . 1,6x10-¹⁹ C . 3,2x10-¹⁹ C] / 2,25x10-¹⁸ m²
F = [74,7136x10-²⁹ Nm²] / 2,25x10-¹⁸ m²
F = 33,2x10-¹¹ N
Bons estudos!