Número de cargo - Charge number
El número de carga ( z ) se refiere a un valor cuantificado de carga eléctrica , siendo el cuanto de carga eléctrica la carga elemental , de modo que el número de carga es igual a la carga eléctrica ( q ) en culombios dividido por la constante de carga elemental ( e ), o z = q / e . Los números de carga de los iones (y también de las partículas subatómicas ) están escritos en superíndice, por ejemplo, Na + es un ion de sodio con un número de carga positivo uno (una carga eléctrica de una carga elemental). Los números atómicos ( Z ) son un caso especial de números de carga, que se refieren al número de carga de un núcleo atómico , en oposición a la carga neta de un átomo o ión. Todas las partículas de materia ordinaria tienen números de carga de valor entero , con la excepción de los quarks , que no pueden existir de forma aislada en circunstancias ordinarias (la fuerza fuerte los mantiene unidos en hadrones de números de carga enteros).
Números de carga en química
El número de carga o valencia de un ion es el coeficiente que, cuando se multiplica por la carga elemental , da la carga del ion .
Por ejemplo, la carga de un ion cloruro ,, es , donde e es la carga elemental. Esto significa que el número de carga del ion es .
se utiliza como símbolo del número de cargo. En ese caso, la carga de un ion podría escribirse como .
El número de carga en química normalmente se relaciona con una carga eléctrica. Ésta es una propiedad de átomos subatómicos específicos. Estos elementos definen el contacto electromagnético entre los dos elementos.
Se puede encontrar una carga química usando la tabla periódica. La ubicación de un elemento en la tabla periódica indica si su carga química es negativa o positiva. Al mirar la tabla, se puede ver que las cargas positivas están en el lado izquierdo de la tabla y las cargas negativas están en el lado derecho de la tabla. Las cargas positivas se denominan cationes. Las cargas negativas se denominan aniones. Los elementos del mismo grupo tienen la misma carga. Un grupo en la tabla periódica es un término que se usa para representar las columnas verticales.
Los gases nobles de la tabla periódica no tienen carga porque no son reactivos. Los gases nobles se consideran estables ya que contienen los ocho electrones deseados. Los otros átomos o iones tienen cargas porque son muy reactivos y quieren reaccionar con otro átomo o ión para estabilizarse. Cuando los elementos están unidos, pueden unirse mediante enlaces iónicos o enlaces covalentes. Cuando los elementos se unen entre átomos con carga positiva y negativa, sus cargas se cambiarán y se trasladarán al otro elemento para combinarlos por igual. Esto se muestra a continuación. Usando la tabla proporcionada, si el amonio con una carga más 1 se combina con un ion acetato con una carga negativa 1, las cargas se cancelarán, como se muestra en la siguiente figura.
Otro ejemplo a continuación.
ambos y son sales .
Los números de carga también ayudan a determinar otros aspectos de la química. Un ejemplo es que alguien puede usar la carga de un ion para encontrar el número de oxidación de un ion monoatómico. Por ejemplo, el número de oxidación de es +1. Esto ayuda a la hora de intentar resolver cuestiones de oxidación.
Un número de cargo también puede ayudar al dibujar estructuras de puntos de Lewis . Por ejemplo, si la estructura es un ión, la carga se incluirá fuera de la estructura de puntos de Lewis.
Dado que hay una carga negativa en el exterior de la estructura de puntos de Lewis, es necesario agregar un electrón a la estructura. Si la carga fuera positiva, se perdería un electrón y se lo quitaría.
Números de carga en física nuclear y de hadrones
Para un núcleo atómico, que puede considerarse como un ion que ha despojado de todos los electrones, el número de carga es idéntico al número atómico Z , que corresponde al número de protones en los núcleos atómicos ordinarios.
A diferencia de la química, las partículas subatómicas con cargas eléctricas de dos cargas elementales (por ejemplo, algunos bariones delta ) se indican con un superíndice "++" o "−−". En química, los mismos números de carga se indican generalmente como superíndice "+2" o "-2".
Números de carga en física de partículas elementales
En física de partículas , el número de carga es un número cuántico de sabor (derivado) . Para partículas cargadas de color como quarks y leptoquarks hipotéticos , el número de carga es un múltiplo de 1/3.