Номер платежа

Число заряда (обозначается z ) — это квантованная и безразмерная величина, полученная из электрического заряда , при этом квант электрического заряда является элементарным зарядом ( e , константа). Число заряда равно электрическому заряду ( q , в кулонах ), делённому на элементарный заряд: z = q / e . Атомные номера ( Z ) — это особый случай чисел заряда, относящийся к числу зарядов атомного ядра , в отличие от чистого заряда атома или иона. Зарядовые числа ионов (а также субатомных частиц ) записываются в верхнем индексе, например, Na ⁺ представляет собой ион натрия с зарядовым номером, равным единице (электрический заряд одного элементарного заряда).Все частицы обычной материи имеют целочисленные зарядовые числа, за исключением кварков , которые не могут существовать изолированно при обычных обстоятельствах ( сильное взаимодействие удерживает их связанными в адроны с целочисленными зарядовыми числами).

Числа зарядов в химии

Число заряда или валентность ^[1] иона — это коэффициент, который при умножении на элементарный заряд иона дает заряд . ^[2]

Например, заряд хлорида иона $\mathrm {Cl} ^{-}$ , является $-1\cdot e$ , где e — элементарный заряд. Это означает, что зарядовое число иона равно $-1$ .

$z$ используется в качестве символа номера платежа. В этом случае заряд иона можно было бы записать как $Q=ze$ .

Число зарядов в химии обычно относится к электрическому заряду. Это свойство конкретных субатомных атомов. Эти элементы определяют электромагнитный контакт между двумя элементами.

Химический заряд можно найти с помощью таблицы Менделеева. Расположение элемента в таблице Менделеева указывает, является ли его химический заряд отрицательным или положительным. Глядя на таблицу, можно увидеть, что положительные заряды находятся в левой части таблицы, а отрицательные заряды — в правой части таблицы. Положительные заряды называются катионами. Отрицательные заряды называются анионами. Элементы одной группы имеют одинаковый заряд. Группа в периодической таблице — это термин, используемый для обозначения вертикальных столбцов.

Благородные газы таблицы Менделеева не несут заряда, поскольку они нереакционноспособны. Благородные газы считаются стабильными, поскольку содержат нужные восемь электронов. Другие атомы или ионы имеют заряды, потому что они очень реакционноспособны и хотят вступить в реакцию с другим атомом или ионом, чтобы стать стабильными. Когда элементы связаны, они могут быть связаны либо ионной связью, либо ковалентной связью. Когда элементы соединяются между положительно и отрицательно заряженными атомами, их заряды переключаются и переносятся на другой элемент, чтобы объединить их поровну. Это показано ниже. Используя предоставленную таблицу, если аммоний с зарядом плюс 1 соединить с ионом ацетата с отрицательным зарядом 1, заряды будут компенсироваться, как показано на рисунке ниже.

{\ce {NH4+ + C2H3O2^- -> NC2H7O2}}

Еще один пример ниже.

{\ce {2 NH4+ + CO3^2- -> (NH4)2CO3}}

оба ${\ce {NC2H7O2}}$ и ${\ce {(NH4)2CO3}}$ являются соли .

Числа зарядов также помогают определить другие аспекты химии. Одним из примеров является то, что кто-то может использовать заряд иона, чтобы найти степень окисления одноатомного иона. Например, степень окисления ${\ce {Li+}}$ это +1. Это помогает при попытке решить вопросы окисления.

Номер заряда также может помочь при рисовании точечных структур Льюиса . Например, если структура представляет собой ион, заряд будет находиться за пределами точечной структуры Льюиса.

Поскольку снаружи структуры точки Льюиса имеется отрицательный заряд, к структуре необходимо добавить один электрон. Если бы заряд был положительным, электрон был бы потерян и унесен.

Зарядовые числа в ядерной и адронной физике

Для атомного ядра, которое можно рассматривать как ион, оторвавший все электроны, зарядовое число совпадает с атомным номером Z , который соответствует числу протонов в обычных атомных ядрах.

В отличие от химии, субатомные частицы с электрическими зарядами двух элементарных зарядов (например, некоторые дельта-барионы ) обозначаются верхним индексом «++» или «--». В химии одни и те же числа зарядов обычно обозначаются надстрочным индексом «+2» или «-2».

Зарядовые числа в физике элементарных частиц

В физике элементарных частиц зарядовое число представляет собой (производное) ароматное квантовое число . Для цветных заряженных частиц, таких как кварки и гипотетические лептокварки , число зарядов кратно 1/3.

См. также

Ссылки

^ Динамические системы в неврологии Ижикевича
^ ИЮПАК , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Исправленная онлайн-версия: (2006–) « Номер обвинения, z ». doi : 10.1351/goldbook.C00993

[1] Динамические системы в неврологии Ижикевича

[2] ИЮПАК , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Исправленная онлайн-версия: (2006–) « Номер обвинения, z ». doi : 10.1351/goldbook.C00993

[1]

[2]