الذرات متعادلة كهربائيا
تتكون الذرات من نواة ذرية وجسيمات دون ذرية تدور حول النواة، والذرات متعادلة كهربائيا لأنها تحتوي على عدد متساوٍ من البروتونات الموجبة والإلكترونات السالبة الشحنة.
البنية الذرية
تتكون النواة الذرية من بروتونات موجبة الشحنة ونيوترونات متعادلة الشحنة، أما الإلكترونات فهي جسيمات سحابة تدور حول النواة.
يعتمد عدد البروتونات في النواة على الرقم الذري للعنصر، أما النظائر فهي ذرات لنفس العنصر ولكن لها عدد مختلف من النيوترونات.
يبقى عدد الإلكترونات في الذرة متساوياً مع عدد البروتونات للحفاظ على التعادل الكهربائي وتكوين ذرة متعادلة كهربائيا.
أيونات متعادلة كهربائيا
عندما تكتسب الذرة أو تفقد إلكترونات، فإنها تصبح أيونًا، والأيونات المشحونة متعادلة كهربائيا أيضًا لأنها تحتوي على عدد متساوٍ من الشحنات الموجبة والسالبة.
إذا اكتسبت الذرة إلكترونات أصبحت أيونًا سالبًا، وإذا فقدت إلكترونات أصبحت أيونًا موجبًا.
مثلًا، يحتوي أيون الصوديوم (Na+) على بروتون واحد وإلكترون واحد، ويحتوي أيون الكلوريد (Cl-) على بروتون واحد وإلكترون واحد بالإضافة إلى إلكترون اكتسبته.
التفاعلات الكيميائية
تحدث التفاعلات الكيميائية عندما تتفاعل الذرات أو الأيونات مع بعضها البعض، وعادةً ما تنطوي هذه التفاعلات على تبادل الإلكترونات بين الذرات أو الأيونات.
تؤدي التفاعلات الكيميائية إلى تكوين جزيئات أو مركبات جديدة، وغالبًا ما تكون هذه الجزيئات أو المركبات متعادلة كهربائيا أيضًا.
على سبيل المثال، يتفاعل الصوديوم (Na) مع الكلور (Cl) لتكوين كلوريد الصوديوم (NaCl)، والذي يتكون من أيون صوديوم موجب وأيون كلوريد سالب، ويكون كلوريد الصوديوم متعادل كهربائيًا.
الكهربية الساكنة
تُعرف عملية اكتساب أو فقدان الذرات أو الأيونات للإلكترونات بالكهربية الساكنة، ويمكن أن تؤدي إلى تراكم شحنات كهربائية على الأسطح.
تتسبب الكهرباء الساكنة في حدوث صدمات كهربائية أو شرارات، ويمكن أن تؤثر أيضًا على أداء الأجهزة الإلكترونية.
مثلًا، يمكن أن يتسبب فقدان الإلكترونات من سطح مادة في أن تصبح مشحونة موجبًا، وإذا اقتربت هذه المادة من مادة أخرى مشحونة سالبًا، يمكن أن تحدث شرارة.
التيار الكهربائي
يتدفق التيار الكهربائي عندما تتحرك الشحنات الكهربائية، وعادةً ما تكون هذه الشحنات إلكترونات في موصل مثل سلك معدني.
عندما يتم توصيل موصل بدائرة كهربائية، يتم دفع الإلكترونات من خلال الموصل بواسطة مجال كهربائي.
مثلًا، يتدفق التيار الكهربائي في مصباح كهربائي عندما يتم توصيله بدائرة كهربائية، مما يؤدي إلى إضاءة المصباح.
المغناطيسية
تتسبب التيارات الكهربائية في حدوث حقول مغناطيسية، ويمكن استخدام المغناطيس لإنتاج المجالات المغناطيسية أو تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية.
تُستخدم المغناطيسات في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك المحركات والمولدات والأجهزة الطبية.
مثلًا، يستخدم المحرك المغناطيسي حقلاً مغناطيسيًا لإنشاء حركة دائرية، والتي يمكن استخدامها لتشغيل الآلات أو المعدات.
الخلاصة
تُعد الذرات متعادلة كهربائيًا بسبب احتوائها على عدد متساوٍ من البروتونات الموجبة والإلكترونات السالبة الشحنة، وعندما تتفاعل الذرات أو الأيونات مع بعضها البعض، يمكن أن تؤدي إلى تكوين جزيئات أو مركبات جديدة تكون أيضًا متعادلة كهربائيا.