Co je pozitivní poplatek?

Všechno na světě, ať už přírodní nebo syntetické, je tvořeno malými strukturami nazývanými atomy, které jsou vyrobeny z protonů, neutronů a elektronů. Protony mají kladný náboj, neutrony nemají náboj a elektrony mají záporný náboj. Rovnováha těchto částic určuje celkový náboj atomu. Objekt s kladným nábojem, jako člověk po prudkém otření nohou pokrytých ponožkou na koberci, obsahuje více pozitivních částic (protonů) než negativních (elektronů). Protože pozitivní atomy jsou přitahovány k negativním a odpuzovány jinými pozitivy, náboje atomů, které tvoří kus hmoty, silně ovlivňují jeho vlastnosti a chování.

Atomové poplatky

Atomy, které jsou základní jednotkou hmoty, mají jádro tvořené protony a neutrony, kolem kterých je vázán jeden nebo více elektronů. Počet protonů určuje, jaký prvek atom je a je uveden jako jeho atomové číslo. Například, hořčík má 12 protonů, což mu dává atomové číslo 12, zatímco kyslík má osm. Když se atomy spojí, stanou se molekulami.

Elektrony a protony nemají stejnou velikost a hmotnost - elektrony jsou menší a lehčí než protony - ale mají stejné množství náboje. To znamená, že odpovídající počet protonů a elektronů se navzájem ruší z hlediska celkového náboje. Protože neutrony jsou neutrální, jejich počet neovlivňuje náboj atomu.

Ačkoli celkový počet subatomických částic atom se mění, atomy jsou typicky elektricky vyvážené, se stejným počtem protonů a elektronů. To znamená, že atomy mají přirozeně neutrální náboj, ale to se může změnit získáním nebo ztrátou elektronů chemickými a fyzikálními procesy. Když je elektron ztracen, rovnováha se posune s extra protonem, čímž atomu nabije kladný náboj. Opak je pravdou pro záporně nabité atomy, které získaly elektron. Když dojde k narušení rovnováhy částic, čímž se získá buď kladný nebo záporný atom (nebo molekula), již se už nazývají atomy. Místo toho jsou to ionty , s pozitivními, které se nazývají kationty , a negativní, které se nazývají anionty .

Poplatky a chování

Poplatek, který má objekt, ovlivňuje to, jak reaguje na své prostředí. Kationy jsou například přitahovány anionty, ale jsou odrazeny jinými kationty. Podobně se záporně nabité atomy navzájem odpuzují. Toto chování se označuje jako Coulombův zákon.

Pozitivní atomy nepřitahují nebo odpuzují neutrální atomy, ale jevem, který se nazývá elektrostatická indukce, lze vytvořit přitažlivost. K tomu dochází, protože elektrony v některých molekulách mají tendenci být mobilnější, když je nabitý náboj blízko. Elektrony v neutrální molekule se pak mohou pohybovat směrem ke zdroji kladného náboje. Pohyb vytváří negativní náboj v nejbližším bodě ke zdroji, ačkoli molekula je celkově nezměněna. Tento jev se nejčastěji děje u kovů, což jim umožňuje protékat elektrický náboj.

Každodenní aplikace

Mnoho každodenních položek a procesů využívá kladné poplatky. Když se například prádlo v bubnové sušičce zhroutí, způsobí pohyb pohyb elektronů z atomů na povrchu některých předmětů na jiné, což dává kusům oblečení různé náboje. To vede ke statickému ulpívání, protože nyní pozitivně a negativně nabité částice jsou přitahovány jeden k druhému a nutí k sobě přilepení oděvu. Sušicí listy obvykle obsahují chemikálie, které mají kladný náboj, který se otírá o předměty, což pomáhá znovu zneutralizovat negativní.

Dalším příkladem je laserová tiskárna, která tiskne text a obrázky na papír vytvářením řady kladných a záporných nábojů. Když začne tisková úloha, laser „zapíše“ přenos negativně nabité statické elektřiny do válce s kladným nábojem. Toner, který je také pozitivní, je poté aplikován na válec a je přitahován do negativních oblastí. Válec se potom převalí přes list negativně nabitého papíru a toner se na něj váže.

Biologické molekuly

Kombinovaný součet všech atomů a iontů, které jsou součástí biologické molekuly, je znám jako její čistý náboj. Většina molekul je celkově neutrální, ale velké mají tendenci mít jednu nebo více diskrétních oblastí, které vykazují negativní nebo pozitivní náboj. Tyto oblasti silně ovlivňují způsob, jakým se molekula skládá a způsob, jakým interaguje s jinými molekulami. Například DNA a RNA jsou obě nukleové kyseliny, ale chovají se velmi částečně částečně, protože jejich náboje jsou rozloženy různě podél jejich povrchů.

Vědecký výzkum často vyžaduje informace o náboji atomů a molekul, protože ovlivňuje chování biologicky aktivních molekul. Jednou konkrétní oblastí, kde je manipulace s molekulárními náboji velmi užitečná, je racionální návrh léčiv. Vědci v této oblasti pracují na vývoji účinnějších léků, v některých případech manipulací s nábojem potenciálního léku, aby účinněji interagoval s jeho cílem.