Atómy sú stavebnými kameňmi vesmíru, ktorý vidíte okolo seba. Sú elektricky neutrálne a to je dobré pre formy života ako my. Keby atómy neboli neutrálne, boli by nestabilné a pravdepodobne by sme tu neboli. Prečo sú atómy elektricky neutrálne? Odpoveď je jednoduchá: Ich negatívne nabité zložky (elektróny) sú úplne vyvážené so svojimi kladne nabitými zložkami (protóny). Pochopením toho sa zoznámite s kľúčovými myšlienkami pre každého začínajúceho vedca a vytvorí sa tak most aj k ďalším témam, ako je existencia neutrálnych iónov.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Atómy sú elektricky neutrálne, pretože obsahujú rovnaké množstvo kladne nabitých protónov a záporne nabitých elektrónov. Elektróny a protóny majú rovnaké, ale opačné náboje, takže výsledkom nie je žiadny čistý náboj.
Ióny sú atómy, ktoré získali alebo stratili elektróny. Vďaka tomu majú ióny čistý náboj.
Protóny, elektróny a neutróny
Tri dôležité častice tvoria atómy a každá z nich má iný náboj. Jadro obsahuje protóny a neutróny a elektróny obklopujú zvonku „oblak“. Neutróny nemajú elektrický náboj, ako naznačuje ich názov. Protóny a elektróny sú nabité, ale opačne. Protóny majú kladný náboj 1,6 × 10
Prvky sú elektricky neutrálne
Chemické prvky sú najjednoduchšie definované počtom protónov, ktoré majú. Toto sa nazýva ich atómové číslo a periodická tabuľka je postupným zoznamom prvkov so zvyšujúcim sa atómovým číslom. Vodík má atómové číslo jeden (čo znamená jeden protón), hélium dva, lítium tri atď. Každý prvok má rovnaký počet elektrónov obiehajúcich okolo centrálneho jadra. Záporný náboj z elektrónov ruší kladný náboj z protónov, takže keď zvážime celú vec, všetky tieto atómy sú elektricky neutrálne.
Neutróny tiež sedia s protónmi v jadrách väčšiny prvkov, ale keďže nie sú nabité, nemajú úlohu v tom, prečo sú atómy elektricky neutrálne. Niektoré prvky existujú vo viac ako jednej forme s rôznym počtom neutrónov ako rôzne izotopy, ale to ovplyvňuje ich stabilitu, pokiaľ ide o rádioaktívny rozpad, a nie ich náboj.
Ióny: Výnimka z pravidla
Aj keď sú všetky atómy obvykle elektricky neutrálne, existuje niekoľko dôležitých výnimiek. Ak atóm stratí elektrón, potom protóny prevažujú nad elektrónmi a existuje čistý náboj +1. Niektoré prvky získavajú elektrón a tým aj prebytok záporného náboja, čo im dáva čistý náboj −1.
Nazývajú sa ióny, „katión“ pre kladne nabitý ión a „anión“ pre záporne nabitý ión. Aj keď to znamená, že sú elektricky menej stabilné a priťahujú opačne nabité ióny, niektoré prvky sú náchylné sa k tomu správať pretože ich najvzdialenejší elektrónový obal je buď jeden alebo dva elektróny od „úplného“, alebo iba jeden alebo dva elektróny do nového škrupina.