Номер начисления - Charge number
Число заряда ( z ) относится к квантованному значению электрического заряда , причем квант электрического заряда является элементарным зарядом , так что количество заряда равно электрическому заряду ( q ) в кулонах, деленному на константу элементарного заряда ( e ), или z = q / e . Зарядные числа для ионов (а также субатомных частиц ) записываются в верхнем индексе, например, Na + - ион натрия с положительным зарядовым числом (электрический заряд одного элементарного заряда). Атомные числа ( Z ) - это частный случай зарядовых чисел, относящихся к зарядовому числу атомного ядра , в отличие от чистого заряда атома или иона. 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 целыми зарядовыми числами).
Числа зарядов в химии
Зарядное число или валентность иона - это коэффициент, который при умножении на элементарный заряд дает заряд иона .
Например, заряд иона хлорида есть , где e - элементарный заряд. Это означает, что зарядовое число иона равно .
используется как символ для номера заряда. В этом случае заряд иона можно было бы записать как .
Число заряда 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 в одной группе имеют одинаковый заряд. Группа в периодической таблице - это термин, используемый для обозначения вертикальных столбцов.
В благородных газах таблицы Менделеева не имеют заряд , потому что они не реагируют. Благородные газы считаются стабильными, поскольку они содержат желаемые восемь электронов. Другие атомы или ионы имеют заряды, потому что они очень реактивны и хотят вступить в реакцию с другим атомом или ионом, чтобы стать стабильными. Когда элементы связаны, они могут быть связаны ионной связью или ковалентной связью. Когда элементы связываются между положительно и отрицательно заряженными атомами, их заряды переключаются и переносятся на другой элемент, чтобы объединить их в равной степени. Это показано ниже. Используя предоставленную таблицу, если аммоний с зарядом плюс 1 сочетается с ацетат-ионом с отрицательным зарядом 1, заряды будут аннулированы, как показано на рисунке ниже.
Другой пример ниже.
оба и являются солями .
Числа заряда 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 +1. Это помогает при решении вопросов, связанных с окислением.
Номер заряда также может помочь при рисовании точечных структур Льюиса . Например, если структура представляет собой ион, заряд будет включен вне точечной структуры Льюиса.
Поскольку снаружи точечной структуры Льюиса имеется отрицательный заряд, к структуре необходимо добавить один электрон. Если бы заряд был положительным, электрон был бы утерян и унесен.
Зарядовые числа в ядерной и адронной физике
Для атомного ядра, которое можно рассматривать как ион, лишившийся всех электронов, зарядовое число совпадает с атомным номером Z , который соответствует количеству протонов в обычных атомных ядрах.
В отличие от химии, субатомные частицы с электрическими зарядами двух элементарных зарядов (например, некоторые дельта-барионы ) обозначаются надстрочным индексом «++» или «−−». В химии одинаковые номера зарядов обычно обозначаются надстрочным индексом «+2» или «-2».
Зарядные числа в физике элементарных частиц
В физике элементарных частиц зарядовое число - это (производное) квантовое число аромата . Для заряженных по цвету частиц, таких как кварки и гипотетические лептокварки , зарядовое число кратно 1/3.