Tatsächlich enthalten Atome nicht immer die gleiche Anzahl von Elektronen und Protonen, obwohl dieser Zustand häufig vorkommt. Wenn ein Atom eine gleiche Anzahl von Elektronen und Protonen hat, hat es eine gleiche Anzahl von negativen elektrischen Ladungen (Elektronen) und positiven elektrischen Ladungen (Protonen).
Somit ist die elektrische Gesamtladung eines Atoms Null, und das Atom wird als neutral bezeichnet. Wenn dagegen ein Atom ein Elektron verliert oder gewinnt (oder im selteneren Fall ein Proton verliert oder gewinnt, was eine Kernreaktion erfordert), summieren sich die Gesamtladungen zu etwas anderem als Null. Dann sagt man, das Atom sei elektrisch geladen oder ionisiert.
Es gibt einen großen Unterschied zwischen dem neutralen Zustand und dem ionisierten Zustand. Im neutralen Zustand hat ein Atom eine schwache elektromagnetische Anziehungskraft auf andere Atome. Beachten Sie, dass das elektrische Feld eines neutralen Atoms schwach, aber nicht null ist, da das Atom kein Punktteilchen ist. Wenn ein anderes Atom dem Atom nahe genug kommt, können sie beginnen, Elektronen auszutauschen. Chemisch gesehen gingen die Atome Bindungen ein.
Im Gegensatz zu neutralen Atomen ist das Feld eines ionisierten Atoms auch in großen Entfernungen stark. Das starke elektrische Feld von Ionen bewirkt, dass sie stark von anderen Atomen und Molekülen angezogen werden, bis hin zu hoher chemischer Aktivität. Die ionisierten Atome können freie Radikale sein, das heißt hängende Atome, die hoch reaktiv sind.
Im menschlichen Körper können freie Radikale mit DNA reagieren, was zu Mutationen und möglicherweise Krebs führen kann. Atome werden ionisiert, wenn Licht mit ausreichender Energie einige ihrer Elektronen herausschlägt. Nur Lichtwellen im Frequenzbereich von Röntgen- und Gammastrahlen haben genug Energie, um Atome zu ionisieren und damit zu Krebs zu führen.
Nur bestimmte Frequenzen verursachen Krebs, also können Sie Ihr Handy so oft benutzen, wie Sie wollen, aber Sie können nur selten röntgen. Freie Radikale kommen natürlich in Ihrem Körper vor. Gefährlich werden sie erst, wenn mehr freie Radikale vorhanden sind, als Ihr Körper verarbeiten kann.
Aber nicht alle Ionen im Körper sind schlecht. Aufgrund der geladenen Natur von Ionen verwendet der menschliche Körper sie, um elektrische Signale entlang der Nerven zu übertragen. Der Körper verwendet auch Ionen, um den Flüssigkeitsspiegel und den Blutdruck zu kontrollieren.
Die am häufigsten verwendeten Ionen im menschlichen Körper sind Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium und Chlorid. Ionen werden auch erzeugt, wenn Sie einen Gegenstand elektrostatisch aufladen, beispielsweise wenn Sie einen Luftballon an Ihrem Haar reiben.
Wenn Kleidung in einem Auto gerieben wird, werden Elektronen von einem Atom zum anderen übertragen. Das Ergebnis ist die allzu vertraute statische Aufladung. Elektrizität und starke elektrische Felder leisten gute Arbeit bei der Erzeugung von Ionen (denken Sie an Blitze).
Der neutrale Zustand eines Atoms ist normalerweise die stabilste Konfiguration (es sei denn, molekulare Bindungen und die chemische Umgebung erschweren das Bild), sodass Ionen dazu neigen, sich zu entladen und schließlich in ihren neutralen Zustand zurückzukehren.
Der Grund dafür ist, dass ein Atom, das ein Ion ist, ein starkes elektrisches Feld hat, das das richtige Elektron oder das richtige Atom anzieht, um sein zusätzliches Elektron aufzunehmen. Aber sobald ein Atom neutral wird, hat es die gleiche Anzahl von Elektronen und Protonen, es hat ein schwaches Feld, und daher hat es wenig Gelegenheit, sich zu verändern.
2022-03-15 12:11:59
Autor: Vitalii Babkin