Qual è una carica positiva?

Tutto nel mondo, naturale o sintetico, è costituito da piccole strutture chiamate atomi, che sono fatte di protoni, neutroni ed elettroni. I protoni hanno una carica positiva, i neutroni non hanno carica e gli elettroni hanno una carica negativa. L'equilibrio di queste particelle determina la carica complessiva di un atomo. Un oggetto con una carica positiva, come una persona dopo aver strofinato vigorosamente i piedi coperti di calze su un tappeto, contiene più particelle (protoni) positive rispetto a quelle negative (elettroni). Poiché gli atomi positivi sono attratti da quelli negativi e respinti da altri positivi, le cariche degli atomi che compongono un pezzo di materia influenzano fortemente le sue proprietà e il suo comportamento.

Gli atomi, che sono l'unità base della materia, hanno un nucleo costituito da protoni e neutroni, attorno ai quali uno o più elettroni sono legati. Il numero di protoni determina quale elemento è l'atomo ed è dato come suo numero atomico. Ad esempio, il magnesio ha 12 protoni, dandoloIl numero atomico 12, mentre l'ossigeno ne ha otto. Quando gli atomi si uniscono, diventano molecole.

Gli elettroni e i protoni non hanno le stesse dimensioni e peso: gli elettroni sono più piccoli e più leggeri dei protoni - ma hanno la stessa quantità di carica. Cioè, un numero corrispondente di protoni ed elettroni si annulla a vicenda in termini di addebito complessivo. Poiché i neutroni sono neutrali, il loro numero non influisce sulla carica di un atomo.

Sebbene il numero totale di particelle subatomiche Un atomo ha varia, gli atomi in genere sono elettricamente bilanciati, con un numero uguale di protoni ed elettroni. Ciò significa che naturalmente, gli atomi hanno una carica neutra, ma questo può cambiare guadagnando o perdendo elettroni attraverso processi chimici e fisici. Quando un elettrone viene perso, l'equilibrio si sposta con un protone extra, dando all'atomo una carica positiva. Il contrario è vero per l'atomo caricato negativamentes, che ha guadagnato un elettrone. Quando l'equilibrio delle particelle viene interrotto, producendo un atomo (o molecola) positivo o negativo), non sono più chiamati atomi. Invece, sono ioni , con quelli positivi chiamati cations e quelli negativi chiamati anioni .

carica e comportamento

La carica che un oggetto ha influenza il modo in cui reagisce al suo ambiente. I cationi sono attratti dagli anioni, ad esempio, ma sono respinti da altri cationi. Allo stesso modo, gli atomi caricati negativamente si respingono a vicenda. Questo comportamento è indicato come legge di Coulomb.

Gli atomi positivi non attraggono o respingono quelli neutri, ma attraverso un fenomeno chiamato induzione elettrostatica, è possibile creare un'attrazione. Ciò si verifica perché gli elettroni in alcune molecole tendono a diventare più mobili quando è vicina una carica positiva. Gli elettroni nella molecola neutra sono quindi in grado di spostarsi verso la fonte della carica positiva. Il movimento crea una carica negativa nel punto più vicinoAlla fonte, sebbene la molecola non sia invariata nel complesso. Questo fenomeno più spesso accade con i metalli, che è ciò che consente a una carica elettrica di fluire attraverso di loro.

Applicazioni quotidiane

Molti articoli e processi di tutti i giorni utilizzano cariche positive. Quando il lavanderia cade in un asciugacapelli, ad esempio, il movimento fa muovere gli elettroni dagli atomi sulla superficie di alcuni oggetti su altri, dando pezzi di abbigliamento diverse cariche. Questo è ciò che porta a cling statico, poiché le particelle ormai positive e caricate negativamente sono attratte l'una dall'altra e fanno stare insieme gli indumenti. I fogli di asciugatrice in genere contengono sostanze chimiche che hanno una carica positiva, che si strofina sugli oggetti, aiutando a rendere di nuovo neutri quelli negativi.

Un altro esempio è la stampante laser, che stampa testo e immagini su carta creando una serie di cariche positive e negative. Quando inizia un lavoro di stampa, il laser "scrive" trasferendo la statistica carica negativaElettricità IC a un cilindro con una carica positiva. Il toner, che è anche positivo, viene quindi applicato al cilindro ed è attratto dalle aree negative. Il cilindro viene quindi arrotolato su un foglio di carta caricata negativamente e il toner si lega ad esso.

molecole biologiche

Il totale combinato di tutti gli atomi e ioni che fanno parte di una molecola biologica sono noti come carica netta. La maggior parte delle molecole sono nel complesso neutro, ma quelle grandi tendono ad avere una o più aree discrete che presentano una carica negativa o positiva. Queste aree influenzano fortemente il modo in cui si piega le molecole e il modo in cui interagisce con altre molecole. Ad esempio, il DNA e l'RNA sono entrambi acidi nucleici, ma si comportano in parte in parte perché le loro cariche sono distribuite in modo diverso lungo le loro superfici.

La ricerca scientifica spesso richiede informazioni sulle accuse di atomi e molecole perché influenza il comportamento delle molecole biologicamente attive. Una zona particolare in cui ManipuLazione delle cariche molecolari è molto utile è nella progettazione di farmaci razionali. I ricercatori in questo campo lavorano per lo sviluppo di farmaci più efficaci, in alcuni casi manipolando l'accusa di un potenziale farmaco per renderlo interagito in modo più efficiente con il suo obiettivo.