Número de cargo

Número de cargo (indicado${\displaystyle z}$) es una cantidad cuantizada y adimensional derivada de la carga eléctrica , siendo el cuanto de carga eléctrica la carga elemental (${\displaystyle e}$, constante). El número de carga es igual a la carga eléctrica (${\displaystyle q}$, en culombios ) dividido por la carga elemental:${\displaystyle z=q/e}$. Números atómicos (${\displaystyle Z}$Los números de carga son un caso especial de números de carga, que se refieren al número de carga de un núcleo atómico , en contraposición a la carga neta de un átomo o ion. Los números de carga para iones (y también partículas subatómicas ) se escriben en superíndice, por ejemplo, Na ⁺ es un ion de sodio con número de carga positivo uno (una carga eléctrica de una carga elemental). 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 normales (la fuerza fuerte los mantiene ligados en hadrones con números de carga enteros).

El número de carga o valencia ^{[ 1 ]} de un ion es el coeficiente que, cuando se multiplica por la carga elemental , da la carga del ion . ^{[ 2 ]}

Por ejemplo, la carga de un ion cloruro ,${\displaystyle \mathrm {Cl} ^{-}}$, es${\displaystyle -1\cdot e}$, dónde${\displaystyle e}$es la carga elemental. Esto significa que el número de carga para el ion es${\displaystyle -1}$.

${\displaystyle z}$se utiliza como símbolo para el número de carga. En ese caso, la carga de un ion podría escribirse como${\displaystyle Q=ze}$.

En química, el número de carga se relaciona normalmente con la carga eléctrica. Esta es una propiedad de átomos subatómicos específicos. Estos elementos definen el contacto electromagnético entre dos elementos.

La carga química se puede determinar utilizando la tabla periódica. La posición de un elemento en la tabla periódica indica si su carga química es negativa o positiva. En la tabla, se observa que las cargas positivas se encuentran a la izquierda y las negativas a la derecha. Las cargas positivas se denominan cationes, y las negativas, aniones. Los elementos de un mismo grupo tienen la misma carga. Un grupo en la tabla periódica es un término que se utiliza para representar las columnas verticales.

Los gases nobles de la tabla periódica no tienen carga porque son inertes. Se consideran estables porque contienen los ocho electrones necesarios. Los demás átomos o iones tienen carga porque son muy reactivos y tienden a reaccionar con otros átomos o iones para alcanzar la estabilidad. Cuando los elementos se unen, pueden hacerlo mediante enlaces iónicos o covalentes. Cuando los elementos se unen entre átomos con carga positiva y negativa, sus cargas se intercambian y se transfieren al otro elemento para que se combinen de forma equitativa. Esto se muestra a continuación. Según la tabla proporcionada, si el amonio con carga +1 se combina con un ion acetato con carga -1, las cargas se neutralizan, como se muestra en la figura siguiente.

${\displaystyle {\ce {NH4+ + C2H3O2^- -> NC2H7O2}}}$

Otro ejemplo a continuación.

${\displaystyle {\ce {2 NH4+ + CO3^2- -> (NH4)2CO3}}}$

ambos${\displaystyle {\ce {NC2H7O2}}}$y${\displaystyle {\ce {(NH4)2CO3}}}$son sales .

Los números de carga también ayudan a determinar otros aspectos de la química. Un ejemplo es que se puede usar la carga de un ion para encontrar el número de oxidación de un ion monoatómico . Por ejemplo, el número de oxidación de${\displaystyle {\ce {Li+}}}$es +1. Esto ayuda al intentar resolver problemas de oxidación.

El número de carga también puede ser útil al dibujar estructuras de Lewis . Por ejemplo, si la estructura es un ion, la carga se incluirá fuera de la estructura de Lewis.

Dado que la estructura de Lewis presenta una carga negativa en su superficie, es necesario añadir un electrón. Si la carga fuera positiva, se perdería un electrón.

Para un núcleo atómico, que puede considerarse como un ion al que se le han arrebatado 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 suelen indicar con los superíndices "+2" o "−2".

En física de partículas , el número de carga es un número cuántico de sabor (derivado) . Para partículas con carga de color como los quarks y los hipotéticos leptoquarks , el número de carga es un múltiplo de 1/3.

• número cuántico
• relación masa-carga
• oxidación
• ionización
• anión
• catión
• carga magnética