Atomai yra visatos, kurią matote aplink save, blokai. Jie yra elektra neutralūs, ir tai yra geras dalykas tokioms gyvybės formoms kaip mes. Jei atomai nebūtų neutralūs, jie būtų nestabilūs, ir mes čia tikriausiai nebūtume. Kodėl atomai yra neutralūs elektra? Atsakymas yra paprastas: jų neigiamai įkrautos sudedamosios dalys (elektronai) yra visiškai subalansuotos su teigiamai įkrautais komponentais (protonais). Tai supratę, jūs supažindinate su pagrindinėmis idėjomis bet kuriam pradedančiam mokslininkui, taip pat sudaro tiltą į kitas temas, pavyzdžiui, apie neutralių jonų egzistavimą.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Atomai yra elektra neutralūs, nes juose yra vienodai teigiamai įkrautų protonų ir neigiamai įkrautų elektronų. Elektronai ir protonai turi vienodus, bet priešingus krūvius, todėl rezultatas nėra grynasis krūvis.
Jonai yra atomai, įgiję ar praradę elektronus. Dėl to jonai turi grynąjį krūvį.
Protonai, elektronai ir neutronai
Trys svarbios dalelės sudaro atomus ir kiekviena turi skirtingą krūvį. Branduolyje yra protonai ir neutronai, o elektronai užima „debesį“ aplink išorę. Neutronai neturi elektros krūvio, kaip rodo jų pavadinimas. Protonai ir elektronai yra įkrauti, bet priešingai. Protonų teigiamas krūvis yra 1,6 × 10
−19 kulonų, o elektronų neigiamas krūvis yra –1,6 × 10−19 kulonkos. Kiekvienas protonas turi tą patį teigiamą krūvį, o kiekvienas elektronas - priešingai, todėl daugeliu atvejų mokslininkai protonams sako tik +1 ir elektronams –1.Elementai yra elektra neutralūs
Cheminius elementus paprasčiausiai apibrėžia jų protonų skaičius. Tai vadinama jų atominiu skaičiumi, o periodinė lentelė yra nuoseklus elementų, kurių atominiai skaičiai didėja, sąrašas. Vandenilis turi atominį skaičių vienas (tai reiškia vieną protoną), helis turi du, ličio - tris ir pan. Kiekviename elemente yra vienodas elektronų skaičius, skriejantis aplink centrinį branduolį. Neigiamas elektronų krūvis panaikina teigiamą protonų krūvį, todėl, kai atsižvelgsite į visa tai, visi šie atomai yra elektriškai neutralūs.
Neutronai taip pat sėdi su protonais daugumos elementų branduoliuose, tačiau kadangi jie nėra įkrauti, jie neturi vaidmens, kodėl atomai yra elektra neutralūs. Kai kurie elementai egzistuoja daugiau nei viena forma su skirtingu neutronų skaičiumi kaip skirtingi izotopai, tačiau tai turi įtakos jų stabilumui, kai kalbama apie radioaktyvųjį skilimą, o ne jų įkrovą.
Jonai: taisyklės išimtis
Nors visi atomai paprastai yra elektriškai neutralūs, yra keletas svarbių išimčių. Jei atomas praranda elektroną, tada protonai viršija elektronus ir yra grynasis krūvis +1. Kai kurie elementai įgyja elektroną ir tuo pačiu neigiamo krūvio perteklių, suteikdami jiems grynąjį krūvį –1.
Tai vadinama jonais, teigiamai įkrauto jono „katijonu“ ir neigiamai įkrautų jonų „anijonu“. Nors tai reiškia, kad jie yra mažiau elektriškai stabilūs ir pritraukia priešingai įkrautus jonus, tam tikri elementai yra linkę taip elgtis būdu, nes jų atokiausias elektronų apvalkalas yra vienas arba du elektronai, kad nebūtų „pilnas“, arba tik vienas ar du elektronai į naują apvalkalas.