Hvorfor er en Atom elektrisk neutral?

Atomer er byggestenene i universet, du ser omkring dig. De er elektrisk neutrale, og det er en god ting for livsformer som os. Hvis atomer ikke var neutrale, ville de være ustabile, og vi ville sandsynligvis ikke være her. Hvorfor er atomer neutrale elektrisk? Svaret er simpelt: Deres negativt ladede komponenter (elektroner) er helt afbalanceret med deres positivt ladede komponenter (protoner). Forståelse dette introducerer dig til nøgleideer for enhver spirende videnskabsmand og også danner en bro til andre emner som eksistensen af ​​ikke-neutrale ioner.

TL; DR (for længe, ​​ikke læst)

Atomer er elektrisk neutrale, fordi de indeholder lige store mængder positivt ladede protoner og negativt ladede elektroner. Elektroner og protoner har lige, men modsatte ladninger, så resultatet er ingen nettobelastning.

Ioner er atomer, der har opnået eller tabt elektroner. Som følge heraf har ioner en nettoladning.

Protoner, elektroner og neutroner

Tre vigtige partikler udgør atomerne, og hver har en anden ladning. Kernen indeholder protonerne og neutronerne, og elektronerne indtager en "sky" udenfor. Neutroner har ingen elektrisk ladning, som deres navn antyder. Protoner og elektroner er begge ladet, men modsat så. Protoner har en positiv ladning på 1,6 × 10 ^{- 19 coulombs, og elektroner har en negativ ladning på -1,6 × 10 - 19 coulombs. Hver proton bærer den samme positive ladning, og hver elektron bærer det modsatte, så i mange tilfælde siger forskere blot +1 for protoner og -1 for elektroner.}

Elementerne er elektrisk neutrale

De kemiske elementer defineres simpelthen ved antallet af protoner, de har. Dette kaldes deres atomnummer, og det periodiske bord er en sekventiel liste over elementer med stigende atomantal. Brint har et atomnummer på en (betyder en proton), helium har to, lithium har tre og så videre. Hvert element har det samme antal elektroner, der kredser om den centrale kerne. Den negative ladning fra elektronerne annullerer den positive ladning fra protonerne, så når du overvejer det hele, er disse atomer alle elektralt neutrale. Neutroner sidder med protoner i kernerne i de fleste elementer også, men da de er ikke opkrævet, de har ikke en rolle at spille i, hvorfor atomer er elektrisk neutrale. Nogle elementer findes i mere end en form med forskellige antal neutroner som forskellige isotoper, men det påvirker deres stabilitet når det kommer til radioaktivt henfald snarere end deres ladning.

Ioner: Undtagelsen til reglen

Selv om alle atomer er normalt elektrisk neutrale, er der nogle vigtige undtagelser. Hvis et atom taber en elektron, så protonerne overstiger elektronerne, og der er en nettoladning på +1. Nogle elementer får en elektron og derved et overskud af negativ ladning, hvilket giver dem en nettoladning på -1.

Disse kaldes ioner, en "kation" for positivt ladet ion og en "anion" for negativt ladede ioner . Selv om det betyder, at de er mindre elektrisk stabile og vil tiltrække modsat ladede ioner, er visse elementer tilbøjelige til at opføre sig på denne måde, fordi deres yderste elektronskal er enten en eller to elektroner væk fra at være "fulde" eller kun en eller to elektroner til en ny shell.