Fuerzas intertónicas para un par iónico
Consideremos un par de iones de carga opuesta (por ejemplo, un par iónico Na+ CI-) aproximándose desde una distancia de separación a.
A medida que los iones se van acercando serán atraídos por fuerzas de Coulomb. De forma que, el núcleo de un ion atraerá la carga de la nube electrónica del otro, y viceversa.
Cuando los iones se aproximen aún más, eventualmente sus dos nubes electrónicas interaccionarán y aparecerán fuerzas repulsivas.
Cuando las fuerzas atractivas igualen a las repulsivas, no habrá fuerza neta entre los iones y éstos permanecerán a una distancia de equilibrio, la distancia interiónica a.
La fuerza neta entre un par de iones con carga opuesta es igual a la suma de fuerzas atractivas y fuerzas repulsivas. Así,
Las fuerzas de atracción entre el par iónico son fuerzas de Coulomb (al considerar a los iones como cargas puntuales). Usando la ley de Coulomb con unidades del sistema SI podemos escribir la siguiente ecuación:
donde:
Z1 y Z2 = número de electrones cedidos o aceptados por los átomos durante la formación de los correspondientes iones.
e = carga del electrón a = distancia interiónica
E0 = permitividad en el vacío=
La fuerza repulsiva entre un par iónico ha resultado ser experimentalmente proporcional a la distancia de separación interiónica a y puede ser descrita por la ecuación:
donde a es la distancia de separación interiónica y b y n son constantes; n varía generalmente de 7 a 9, siendo 9 para NaCl.
Sustituyendo las ecuaciones se obtiene la fuerza neta entre el par iónico:
Fuente: Apuntes de Ciencia de materiales de la UNIDEG
