Qual é o módulo da força eletrostática máxima entre um íon de sódio monoionizado (
, de carga
) e um íon de cloro monoionizado (
, de carga
) em um cristal de sal de cozinha, se a distância mínima entre os íons é
?
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! A gente precisa encontrar o módulo da força eletrostática máxima entre um íon de sódio monoionizado (
) e um íon de cloro monoionizado (
) no sal de cozinha. Para isso, vamos usar a Lei de Coulomb, que é a ferramenta da gente para calcular forças entre cargas elétricas. Precisamos saber as cargas dos íons e a distância mínima entre eles, que no caso é
.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar da Lei de Coulomb. Ela nos diz que a força eletrostática (
) entre duas cargas (
e
) é dada por:
Aqui,
é a constante eletrostática, igual a
,
e
são as cargas das partículas, e
é a distância entre elas.
Passo 3
No nosso problema, as cargas são:
- Carga do íon de sódio (
): - Carga do íon de cloro (
):
O valor da carga elementar (
) é
.
Passo 4
Vamos substituir os valores na fórmula. Primeiro, calculamos o produto das cargas:
Passo 5
Agora, usamos a distância mínima entre os íons, que é
. Vamos elevar isso ao quadrado:
Passo 6
Com todos os valores prontos, substituímos na fórmula da Lei de Coulomb:
Passo 7
Vamos calcular a divisão dentro da fração primeiro:
Passo 8
Agora, multiplicamos pelo valor de
:
Resposta
Então, o módulo da força eletrostática máxima entre o íon de sódio monoionizado e o íon de cloro monoionizado no sal de cozinha é aproximadamente
.