47.524 3653

A konyhasó a Só című magyar népmesében az olyan dolgok szimbóluma, amire nagyon is szüksége van az embernek, aminek hiányát igencsak nehezen viseli, viszont ha mindig hozzájut, olyankor észre sem vesszi az áldásos hatását, ezért nem is tartja sokra. A konyhasó kémiai szempontból ugyanakkor egy nem túl bonyolult szerkezetű vegyület: egy ionkristály, mely fele-fele arányban nátrium- és kloridionokból épül fel, mármint az ionok számát tekintve, nem pedig a tömegarányokat nézve.
 

a)  Becsüljük meg, hogy mekkora a konyhasóban az egymással szomszédos nátriumionok és kloridionok között a Coulomb-erő! Ehhez a következő adataink vannak:
 

a nátrium moláris tömege$\displaystyle 23\ \mathrm{\frac{g}{mol}}$
a nátrium sűrűsége$\displaystyle 968\ \mathrm{\frac{kg}{\ m^3}}$
a klór moláris tömege$\displaystyle 35,45\ \mathrm{\frac{g}{mol}}$
a klór sűrűsége közönséges körülmények között$\displaystyle 3,2\ \mathrm{\frac{g}{liter}}$
a nátrium-klorid tömegsűrűsége$\displaystyle 2,16\ \mathrm{\frac{g}{\ {cm}^3}}$
a nátrium-klorid olvadáspontja$801\ \mathrm{{}^\circ C}$
a nátrium-klorid olvadáshője$\displaystyle 710\ \mathrm{\frac{kJ}{mol}}$

A Coulomb‑törvény szerint két töltés között ébredő elektromos erő nagysága:

$$F_{\mathrm{C}}=k\cdot {{Q_1\cdot Q_2}\over {r^2}}$$

Használatához tudnunk kell a töltött testek $Q_1$ és $Q_2$ tötéseit, valamint az $r$ távolságukat. A töltések kitalálása nem is nehéz, hiszen a nátriumion a semleges nátriumatomból egy elektron leadásával jön létre, ezért a töltése egy elektronnyi. Ugyanígy a kloridion töltése is ekkora nagyságú, azaz az elemi töltés:

$$e=1,6\cdot {10}^{-19}\ \mathrm{C}$$