Τι είναι μια θετική χρέωση;

Τα πάντα στον κόσμο, είτε φυσικά είτε συνθετικά, αποτελούνται από μικροσκοπικές δομές που ονομάζονται άτομα, τα οποία είναι κατασκευασμένα από πρωτόνια, νετρόνια και ηλεκτρόνια.Τα πρωτόνια έχουν θετικό φορτίο, τα νετρόνια δεν έχουν χρέωση και τα ηλεκτρόνια έχουν αρνητικό φορτίο.Η ισορροπία αυτών των σωματιδίων καθορίζει το συνολικό φορτίο ενός ατόμου.Ένα αντικείμενο με θετικό φορτίο, όπως ένα άτομο μετά από έντονα τρίβοντας τα πόδια που καλύπτονται από κάλτσες σε ένα χαλί, περιέχει πιο θετικά σωματίδια (πρωτόνια) από τα αρνητικά (ηλεκτρόνια).Δεδομένου ότι τα θετικά άτομα προσελκύονται από αρνητικά και απωθούνται από άλλα θετικά, οι κατηγορίες των ατόμων που αποτελούν ένα κομμάτι της ύλης επηρεάζουν έντονα τις ιδιότητες και τη συμπεριφορά του.Ένας πυρήνας που αποτελείται από πρωτόνια και νετρόνια, γύρω από τα οποία δεσμεύονται ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια.Ο αριθμός των πρωτονίων καθορίζει ποιο στοιχείο είναι το άτομο και δίνεται ως ατομικός αριθμός του.Για παράδειγμα, το μαγνήσιο έχει 12 πρωτόνια, δίνοντάς του τον ατομικό αριθμό 12, ενώ το οξυγόνο έχει οκτώ.Όταν τα άτομα ενώνονται, γίνονται μόρια.

Ηλεκτρονικά και τα πρωτόνια δεν έχουν το ίδιο μέγεθος και βάρος mdash.Τα ηλεκτρόνια είναι μικρότερα και ελαφρύτερα από τα πρωτόνια mdash;Αλλά έχουν το ίδιο ποσό χρέωσης.Δηλαδή, ένας αντίστοιχος αριθμός πρωτονίων και ηλεκτρόνων ακυρώνουν ο ένας τον άλλον από την άποψη της συνολικής φόρτισης.Επειδή τα νετρόνια είναι ουδέτερα, ο αριθμός τους δεν επηρεάζει το φορτίο ενός ατόμου. Αν και ο συνολικός αριθμός υποατομικών σωματιδίων που έχει ένα άτομο ποικίλλει, τα άτομα συνήθως είναι ηλεκτρικά ισορροπημένα, με ίσο αριθμό πρωτονίων και ηλεκτρόνων.Αυτό σημαίνει ότι φυσικά, τα άτομα έχουν ουδέτερο φορτίο, αλλά αυτό μπορεί να αλλάξει με την απόκτηση ή την απώλεια ηλεκτρονίων μέσω χημικών και φυσικών διεργασιών.Όταν χάνεται ένα ηλεκτρόνιο, η ισορροπία μετατοπίζεται με ένα επιπλέον πρωτόνιο, δίνοντας στο άτομο ένα θετικό φορτίο.Το αντίστροφο ισχύει για αρνητικά φορτισμένα άτομα, τα οποία έχουν κερδίσει ένα ηλεκτρόνιο.Όταν η ισορροπία των σωματιδίων διαταράσσεται, αποδίδοντας είτε θετικό είτε αρνητικό άτομο (ή μόριο), δεν καλούνται πλέον άτομα.Αντ 'αυτού, είναι

ιόντα

, με θετικά που ονομάζονται

cation

, και αρνητικά που ονομάζονται

anions

. Φορτία και συμπεριφορά Η χρέωση που ένα αντικείμενο επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο αντιδρά στο περιβάλλον του.Τα κατιόντα προσελκύονται από ανιόντα, για παράδειγμα, αλλά απωθούνται από άλλα κατιόντα.Ομοίως, τα αρνητικά φορτισμένα άτομα απορρίπτουν ο ένας τον άλλον.Αυτή η συμπεριφορά αναφέρεται ως νόμος του Coulomb. Τα θετικά άτομα δεν προσελκύουν ή απωθούν ουδέτερα, αλλά μέσω ενός φαινομένου που ονομάζεται ηλεκτροστατική επαγωγή, μπορεί να δημιουργηθεί έλξη.Αυτό συμβαίνει επειδή τα ηλεκτρόνια σε ορισμένα μόρια τείνουν να γίνονται πιο κινητά όταν ένα θετικό φορτίο είναι κοντά.Τα ηλεκτρόνια στο ουδέτερο μόριο μπορούν στη συνέχεια να κινηθούν προς την πηγή του θετικού φορτίου.Η κίνηση δημιουργεί αρνητικό φορτίο στο πλησιέστερο σημείο προς την πηγή, αν και το μόριο παραμένει αμετάβλητο συνολικά.Αυτό το φαινόμενο συμβαίνει συχνότερα με τα μέταλλα, πράγμα που επιτρέπει σε ένα ηλεκτρικό φορτίο να ρέει μέσα από αυτά.

Καθημερινές εφαρμογές

Πολλά καθημερινά αντικείμενα και διαδικασίες χρησιμοποιούν θετικές χρεώσεις.Όταν τα ρούχα πέφτουν σε στεγνωτήρα ρούχων, για παράδειγμα, η κίνηση αναγκάζει τα ηλεκτρόνια να μετακινούνται από τα άτομα στην επιφάνεια ορισμένων αντικειμένων σε άλλα, δίνοντας κομμάτια ρούχων διαφορετικές χρεώσεις.Αυτό είναι που οδηγεί σε στατική προσκόλληση, δεδομένου ότι τα τώρα θετικά και αρνητικά φορτισμένα σωματίδια προσελκύονται μεταξύ τους και κάνουν το ρούχο να κολλήσει μαζί.Τα φύλλα στεγνωτηρίου περιέχουν συνήθως χημικές ουσίες που έχουν θετικό φορτίο, το οποίο εκτείνεται στα αντικείμενα, βοηθώντας να γίνουν και πάλι οι αρνητικοί ουδέτεροι.

Ένα άλλο παράδειγμα είναι ο εκτυπωτής λέιζερ, ο οποίος εκτυπώνει κείμενο και εικόνες σε χαρτί δημιουργώντας μια σειρά θετικών καιαρνητικές χρεώσεις.Όταν ξεκινά μια εργασία εκτύπωσης, το λέιζερ γράφει με τη μεταφορά αρνητικά φορτισμένου στατικού ηλεκτρικού ρεύματος σε ένα CYlinder με θετική χρέωση.Ο γραφίτης, ο οποίος είναι επίσης θετικός, εφαρμόζεται στη συνέχεια στον κύλινδρο και προσελκύεται από τις αρνητικές περιοχές.Ο κύλινδρος στη συνέχεια κυλίται σε ένα φύλλο αρνητικά φορτισμένου χαρτιού και ο γραφίτης συνδέεται με αυτό.

Βιολογικά μόρια

Το συνδυασμένο σύνολο όλων των ατόμων και ιόντων που αποτελούν μέρος ενός βιολογικού μορίου είναι γνωστά ως καθαρό φορτίο του.Τα περισσότερα μόρια είναι ουδέτερα συνολικά, αλλά τα μεγάλα τείνουν να έχουν μία ή περισσότερες διακριτές περιοχές που παρουσιάζουν αρνητικό ή θετικό φορτίο.Αυτές οι περιοχές επηρεάζουν έντονα τον τρόπο με τον οποίο οι πτυχές των μορίων και ο τρόπος που αλληλεπιδρά με άλλα μόρια.Για παράδειγμα, το DNA και το RNA είναι και τα δύο νουκλεϊνικά οξέα, αλλά συμπεριφέρονται πολύ διαφορετικά εν μέρει επειδή οι χρεώσεις τους διανέμονται διαφορετικά κατά μήκος των επιφανειών τους.

Η επιστημονική έρευνα συχνά απαιτεί πληροφορίες σχετικά με τις χρεώσεις των ατόμων και των μορίων, επειδή επηρεάζει τον τρόπο συμπεριφοράς των βιολογικά ενεργών μορίων.Μια συγκεκριμένη περιοχή όπου ο χειρισμός των μοριακών φορτίων είναι πολύ χρήσιμος είναι ο ορθολογικός σχεδιασμός φαρμάκων.Οι ερευνητές σε αυτό το πεδίο εργάζονται για την ανάπτυξη πιο αποτελεσματικών φαρμάκων, σε ορισμένες περιπτώσεις χειριζόμενοι το φορτίο ενός δυνητικού φαρμάκου για να το κάνει να αλληλεπιδρά πιο αποτελεσματικά με τον στόχο του.