Número de cobrança - Charge number
O número de carga ( z ) refere-se a um valor quantizado de carga elétrica , com o quantum de carga elétrica sendo a carga elementar , de modo que o número de carga é igual à carga elétrica ( q ) em coulombs dividido pela constante de carga elementar ( e ), ou z = q / e . Os números de carga para íons (e também partículas subatômicas ) são escritos em sobrescrito, por exemplo, Na + é um íon de sódio com número de carga positivo um (uma carga elétrica de uma carga elementar). Os números atômicos ( Z ) são um caso especial de números de carga, referindo-se ao número de carga de um núcleo atômico , em oposição à carga líquida de um átomo ou íon. Todas as partículas de matéria comum têm números de carga de valor inteiro , com exceção dos quarks , que não podem existir isoladamente em circunstâncias normais (a força forte os mantém ligados a hádrons de números de carga inteiros).
Números de carga em química
O número de carga ou valência de um íon é o coeficiente que, quando multiplicado pela carga elementar , dá a carga do íon .
Por exemplo, a carga em um íon cloreto ,, é , onde e é a carga elementar. Isso significa que o número de carga do íon é .
é usado como símbolo para o número de cobrança. Nesse caso, a carga de um íon poderia ser escrita como .
O número de carga em química normalmente se relaciona a uma carga elétrica. Esta é uma propriedade de átomos subatômicos específicos. Esses elementos definem o contato eletromagnético entre os dois elementos.
Uma carga química pode ser encontrada usando a tabela periódica. A colocação de um elemento na tabela periódica indica se sua carga química é negativa ou positiva. Olhando para a tabela, pode-se ver que as cargas positivas estão do lado esquerdo da tabela e as cargas negativas estão do lado direito da tabela. Cargas positivas são chamadas de cátions. As cargas negativas são chamadas de ânions. Os elementos do mesmo grupo têm a mesma carga. Um grupo na tabela periódica é um termo usado para representar as colunas verticais.
Os gases nobres da tabela periódica não têm carga porque não são reativos. Os gases nobres são considerados estáveis porque contêm os oito elétrons desejados. Os outros átomos ou íons têm cargas porque são muito reativos e querem reagir com outro átomo ou íon para se tornarem estáveis. Quando os elementos estão ligados, eles podem ser ligados por ligação iônica ou ligação covalente. Quando os elementos se unem entre átomos com carga positiva e negativa, suas cargas são trocadas e carregadas para baixo no outro elemento para combiná-los igualmente. Isso é mostrado abaixo. Usando o gráfico fornecido, se o amônio com carga mais 1 for combinado com um íon acetato com carga negativa 1, as cargas serão canceladas, conforme mostrado na figura abaixo.
Outro exemplo abaixo.
ambos e são sais .
Os números de carga também ajudam a determinar outros aspectos da química. Um exemplo é que alguém pode usar a carga de um íon para encontrar o número de oxidação de um íon monoatômico. Por exemplo, o número de oxidação de é +1. Isso ajuda ao tentar resolver questões de oxidação.
Um número de carga também pode ajudar no desenho de estruturas de pontos de Lewis . Por exemplo, se a estrutura for um íon, a carga será incluída fora da estrutura de pontos de Lewis.
Como há uma carga negativa do lado de fora da estrutura de pontos de Lewis, um elétron precisa ser adicionado à estrutura. Se a carga fosse positiva, um elétron seria perdido e levado embora.
Números de carga na física nuclear e hadrônica
Para um núcleo atômico, que pode ser considerado como um íon que removeu todos os elétrons, o número de carga é idêntico ao número atômico Z , que corresponde ao número de prótons em núcleos atômicos comuns.
Ao contrário da química, as partículas subatômicas com cargas elétricas de duas cargas elementares (por exemplo, alguns bárions delta ) são indicadas com um sobrescrito "++" ou "−−". Em química, os mesmos números de carga são geralmente indicados como sobrescritos "+2" ou "−2".
Números de carga em física de partículas elementares
Em física de partículas , o número de carga é um número quântico de sabor (derivado) . Para partículas carregadas de cor, como quarks e leptoquarks hipotéticos , o número de carga é um múltiplo de 1/3.