원자는 왜 항상 같은 수의 전자와 양성자를 포함합니까?

사실 원자는 항상 같은 수의 전자와 양성자를 포함하는 것은 아니지만 이러한 조건은 일반적입니다. 원자가 동일한 수의 전자와 양성자를 가질 때 동일한 수의 음전하(전자)와 양전하(양성자)를 갖습니다.

따라서 원자의 총 전하량은 0이고 원자는 중성이라고 합니다. 대조적으로, 원자가 전자를 잃거나 얻을 때(또는 핵 반응이 필요한 양성자를 잃거나 얻는 더 드문 경우) 총 전하는 0이 아닌 다른 값이 됩니다. 그런 다음 원자는 전하를 띠거나 이온화되었다고 합니다.

중성 상태와 이온화 상태 사이에는 큰 차이가 있습니다. 중성 상태에서 원자는 다른 원자에 약한 전자기 인력을 갖습니다. 중성 원자의 전기장은 약하지만 원자가 점 입자가 아니기 때문에 0이 아닙니다. 다른 원자가 원자에 충분히 가까워지면 전자 교환을 시작할 수 있습니다. 화학적으로 말하면 원자는 결합을 형성했습니다.

중성 원자와 달리 이온화된 원자의 장은 먼 거리에서도 강합니다. 이온의 강한 전기장은 높은 화학적 활성까지 다른 원자와 분자에 강하게 끌립니다. 이온화된 원자는 자유 라디칼, 즉 반응성이 높은 댕글링 원자일 수 있습니다.

인체에서 자유 라디칼은 DNA와 반응하여 돌연변이와 암을 유발할 수 있습니다. 충분한 에너지를 가진 빛이 전자의 일부를 녹아웃시키면 원자가 이온화됩니다. X선과 감마선 주파수의 광파만이 원자를 이온화하기에 충분한 에너지를 가지고 있어 암을 유발합니다.

특정 주파수만 암을 유발하기 때문에 원하는 만큼 휴대전화를 사용할 수 있지만 엑스레이는 아주 드물게만 찍을 수 있다. 자유 라디칼은 신체에서 자연적으로 발생합니다. 그들은 신체가 처리할 수 있는 것보다 더 많은 자유 라디칼이 있을 때만 위험해집니다.

그러나 몸의 모든 이온이 나쁜 것은 아닙니다. 이온의 전하 특성 때문에 인체는 이를 사용하여 신경을 따라 전기 신호를 전송합니다. 신체는 또한 이온을 사용하여 체액 수준과 혈압을 조절합니다.

인체에서 가장 일반적으로 사용되는 이온은 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 및 염화물입니다. 머리카락에 풍선을 문지르는 경우와 같이 물체를 정전기로 충전할 때마다 이온도 생성됩니다.

자동차에서 옷을 문지르면 전자가 한 원자에서 다른 원자로 이동합니다. 결과는 너무나 익숙한 정적 집착입니다. 전기와 강한 전기장은 이온 생성에 효과적입니다(번개를 생각하십시오).

원자의 중성 상태는 일반적으로 가장 안정적인 배열이므로(분자 결합과 화학적 환경이 그림을 복잡하게 만들지 않는 한) 이온은 방출되는 경향이 있으며 결국에는 중성 상태로 돌아갑니다.

그 이유는 이온인 원자가 오른쪽 전자 또는 오른쪽 원자를 끌어당겨 여분의 전자를 끌어들이는 강한 전기장을 가지고 있기 때문입니다. 그러나 원자는 일단 중성이 되면 같은 수의 전자와 양성자를 갖게 되고 약한 장을 갖게 되므로 변화할 기회가 거의 없습니다.

작가: Vitalii Babkin