Was ist eine positive Ladung?
Alles auf der Welt, ob natürlich oder synthetisch, besteht aus winzigen Strukturen, die als Atome bezeichnet werden und aus Protonen, Neutronen und Elektronen bestehen. Protonen haben eine positive Ladung, Neutronen haben keine Ladung und Elektronen haben eine negative Ladung. Das Gleichgewicht dieser Partikel bestimmt die Gesamtladung eines Atoms. Ein Objekt mit einer positiven Ladung, wie eine Person nach kräftiger Sockenfüßen auf einem Teppich, enthält positivere Partikel (Protonen) als negative (Elektronen). Da positive Atome von negativen angezogen werden und von anderen Positiven abgestoßen werden, beeinflussen die Ladungen der Atome, die ein Stück Materie ausmachen
Atome, die die Grundeinheit der Materie sind, haben einen Kern aus Protonen und Neutronen, um die eine oder mehrere Elektronen gebunden sind. Die Anzahl der Protonen bestimmt, welches Element das Atom ist und wird als Atomzahl angegeben. Zum Beispiel hat Magnesium 12 Protonen, die es gebenDie Atomzahl 12, während Sauerstoff acht hat. Wenn sich Atome zusammenschließen, werden sie zu Molekülen. Das heißt, eine passende Anzahl von Protonen und Elektronen stornieren sich gegenseitig in Bezug auf die Gesamtgebühr. Da Neutronen neutral sind, wirkt sich ihre Zahl nicht auf die Ladung eines Atoms aus.
Obwohl die Gesamtzahl der subatomaren Partikel und Atom variiert, sind Atome typischerweise elektrisch ausgeglichen, mit einer gleichen Anzahl von Protonen und Elektronen. Dies bedeutet, dass Atome natürlich eine neutrale Ladung haben, dies kann sich jedoch ändern, indem sie Elektronen durch chemische und physikalische Prozesse gewinnen oder verlieren. Wenn ein Elektron verloren geht, verschiebt sich das Gleichgewicht mit einem zusätzlichen Proton, was dem Atom eine positive Ladung verleiht. Das Gegenteil gilt für negativ geladenes AtomS, die ein Elektron gewonnen haben. Wenn die Partikelbilanz gestört wird und entweder ein positives oder ein negatives Atom (oder ein Molekül) ergibt, werden sie nicht mehr Atome genannt. Stattdessen sind sie Ionen mit positiven als kationen genannten und negativen als anionen genannten .
Ladung und Verhalten
Die Ladung, dass ein Objekt hat, wie es auf seine Umgebung reagiert. Kationen werden zum Beispiel von Anionen angezogen, werden jedoch von anderen Kationen abgewiesen. In ähnlicher Weise stoßen sich negativ aufgeladene Atome gegenseitig ab. Dieses Verhalten wird als Coulombs Gesetz bezeichnet.
positive Atome ziehen nicht neutrale Atome an oder wehren sie nicht ab, aber durch ein Phänomen, das als elektrostatische Induktion bezeichnet wird, kann eine Anziehungskraft erzeugt werden. Dies geschieht, weil die Elektronen in einigen Molekülen dazu neigen, mobiler zu werden, wenn eine positive Ladung in der Nähe ist. Elektronen im neutralen Molekül können sich dann in Richtung der Quelle der positiven Ladung bewegen. Die Bewegung erzeugt eine negative Ladung am nächsten Punktfür die Quelle, obwohl das Molekül insgesamt unverändert bleibt. Dieses Phänomen erfolgt am häufigsten bei Metallen, was es einer elektrischen Ladung ermöglicht, durch sie zu fließen.
alltägliche Anwendungen
Viele alltägliche Gegenstände und Prozesse nutzen positive Gebühren. Wenn beispielsweise die Bewegung in einem Wäschetrockner in einen Wäschetrockner stürzt, bewegt sich die Bewegung Elektronen von den Atomen auf der Oberfläche einiger Gegenstände auf andere, wodurch Kleidungsstücke unterschiedliche Ladungen geben. Dies führt zu statischer Klammer, da die jetzt positiv und negativ geladenen Partikel voneinander angezogen werden und die Kleidung zusammenkleben lassen. Trocknerblätter enthalten typischerweise Chemikalien mit einer positiven Ladung, die sich an den Gegenständen abreibt und dazu beiträgt, die negativen wieder neutral zu machen.
Ein weiteres Beispiel ist der Laserdrucker, der Text und Bilder auf Papier druckt, indem eine Reihe positiver und negativer Ladungen erstellt werden. Wenn ein Druckauftrag beginntIC Elektrizität zu einem Zylinder mit einer positiven Ladung. Der Toner, der ebenfalls positiv ist, wird dann auf den Zylinder angewendet und wird von den negativen Bereichen angezogen. Der Zylinder wird dann über ein Blatt negativ geladenes Papier gerollt, und der Toner bindet daran.
Biologische Moleküle
Die kombinierte Gesamtzahl aller Atome und Ionen, die Teil eines biologischen Moleküls sind, werden als Nettoadelung bezeichnet. Die meisten Moleküle sind insgesamt neutral, aber große haben tendenziell eine oder mehrere diskrete Bereiche, die eine negative oder positive Ladung aufweisen. Diese Bereiche beeinflussen stark die Art und Weise, wie das Molekül faltet und wie es mit anderen Molekülen interagiert. Zum Beispiel sind DNA und RNA beide Nukleinsäuren, verhalten sich jedoch zum Teil sehr unterschiedlich, weil ihre Ladungen auf ihren Oberflächen unterschiedlich verteilt sind.
Wissenschaftliche Forschung erfordert häufig Informationen über die Ladungen von Atomen und Molekülen, da sie sich auswirkt, wie sich biologisch aktive Moleküle verhalten. Ein bestimmter Bereich, in dem ManipuDie Lation von molekularen Ladungen ist sehr nützlich im rationalen Arzneimitteldesign. Forscher in diesem Bereich arbeiten an der Entwicklung wirksamerer Medikamente, in einigen Fällen, indem sie die Anklage eines potenziellen Arzneimittels manipuliert, um es effizienter mit seinem Ziel zu interagieren.