Электростатическая сила возникает между атомами или молекулами, которые несут какой-либо заряд. Эту силу также называют кулоновской силой. Частицы, несущие одноименные электрические заряды, отталкиваются друг от друга, в то время как частицы, несущие разноименные электрические заряды, притягиваются друг к другу. Потенциальная энергия взаимодействия между атомами или молекулами, которые имеют какой-либо заряд, описывается следующим уравнением:
Ф3-gi</j./4Kfr, (4.6)
где <]t — заряды на атомах или молекулах (заряды имеют положительный или отрицательный знак); £ — диэлектрическая проницаемость среды, в которой находятся заряженные частицы; г расстояние между атомами или молекулами.
Если частицы имеют одноименные заряды, то энергия взаимодействия является положительной, или энергией отталкивания. Если частицы несут разноименные заряды, то потенциальная энергия является отрицательной, или энергией притяжения. Можно вычислить силу взаимодействия, взяв производную потенциальной энергии относительно расстояния:
d&’/dr — кєг*. (4.7)
Электростатическая сила представляет собой максимальную силу взаимодействия (отличающуюся от ковалентной связи) между атомами или молекулами. Эта сила была исследована как потенциальный вклад в явление адгезии. Однако не все адгезионные явления могут быть объяснены с точки зрения электростатики. Электростатические силы играют главную роль в образовании ионных связей и ионных кристаллов. В таких ионных кристаллах, как, например, NaCl, электрон переходит от натрия к хлору. Образующиеся ноны притягиваются друг к другу согласно закону Кулона, который, в свою очередь, может быть применен для вычисления энергии решетки ионных кристаллов. Энергия, необходимая. для разрыва ионной связи, имеет очень высокое значение и составляет обычно порядка 100 ккал/моль или больше. Эта величина представляет важный параметр для сравнения с рассматриваемыми ниже другими силами притяжения.