Interactions et Champs

Dans un cristal de chlorure de sodium (NaCl), le plus proche voisin d'un ion sodium $\text{Na}^+$ est un ion chlorure $\text{Cl}^-$. La distance qui sépare leurs centres est d'environ $d = 2,82 \times 10^{-10}$ m.

Questions :
1. Déterminer la valeur de la force d'interaction électrostatique entre un ion sodium et un ion chlorure voisin.
2. Indiquer si cette force est attractive ou répulsive.

Données :
- Charge élémentaire : $e = 1,60 \times 10^{-19}$ C
- Constante de Coulomb : $k = 9,0 \times 10^9 \text{ N.m}^2.\text{C}^{-2}$

Solution :

1. Loi de Coulomb :
$$F = k \frac{|q_1 \cdot q_2|}{d^2} = k \frac{e^2}{d^2} = 9,0 \times 10^9 \frac{(1,6 \times 10^{-19})^2}{(2,82 \times 10^{-10})^2}$$
$$F = 2,9 \times 10^{-9} \text{ N}$$

2. Attractive car $q_1 \cdot q_2 < 0$