Tabla de cargas electricas

Tabla de cargas electricas

Lista de cargas de los elementos

La carga eléctrica, al igual que la masa, es una propiedad fundamental de la materia en el universo. Entendemos la carga porque podemos observar que los objetos o «partículas» cargadas ejercen fuerzas invisibles entre sí.

La carga puede existir en uno de los dos estados que llamamos positivo y negativo. Benjamín Franklin, uno de los primeros investigadores de la electricidad y la carga, asignó la etiqueta de positiva a las cargas que tienden a moverse más. Ahora sabemos que se trata de electrones con carga negativa. La materia puede tener carga positiva, negativa o neutra (sin carga).

Por ejemplo, en un cristal de sal formado por iones de sodio con carga positiva (Na+) e iones de cloruro con carga negativa (Cl-), es muy poco probable que tengamos una carga no apareada. Éstas siempre tienden a emparejarse.

Las cargas ejercen fuerzas invisibles entre sí de forma específica y predecible. Las cargas similares se repelen y las opuestas se atraen. Esto debería hacer que te detengas un segundo porque ya es muy diferente a la fuerza gravitatoria, nuestra otra fuerza invisible. Las fuerzas entre cargas pueden ser atractivas o repulsivas. ¿Cuántas veces has ido caminando por la calle y has sido expulsado de la Tierra por la gravedad? La gravedad no tiene ningún componente repulsivo; es una fuerza puramente atractiva.

Ley de las cargas eléctricas

El número de carga (z) se refiere a un valor cuantificado de la 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 dividida por la constante de carga elemental (e), o z = q/e. Los números de carga de los iones (y también de las 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). Los números atómicos (Z) son un caso especial de los 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. Todas las partículas de la 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).

La carga química se puede encontrar utilizando la tabla periódica. La ubicación de un elemento en la tabla periódica indica si su carga química es negativa o positiva. Observando la tabla, se puede ver que las cargas positivas están en el lado izquierdo de la tabla y las negativas en el lado derecho. Las cargas positivas se denominan cationes. Las cargas negativas se llaman aniones. Los elementos del mismo grupo tienen la misma carga. Un grupo en la tabla periódica es un término utilizado para representar las columnas verticales.

Tabla periódica de la carga iónica

Los electrones y los protones no son los únicos que tienen carga. Otras partículas (los positrones, por ejemplo) también llevan carga en múltiplos de la carga electrónica. Sin embargo, en este curso no se va a hablar de ellas.

Si un sistema comienza con un número igual de cargas positivas y negativas, no hay nada que podamos hacer para crear un exceso de un tipo de carga en ese sistema, a menos que traigamos carga desde fuera del sistema (o quitemos algo de carga del sistema). Del mismo modo, si algo comienza con una determinada carga neta, digamos +100 e, siempre tendrá +100 e a menos que se le permita interactuar con algo externo a él.

Las fuerzas entre dos objetos cargados eléctricamente pueden ser extremadamente grandes. La mayoría de las cosas son eléctricamente neutras; tienen cantidades iguales de carga positiva y negativa. Si no fuera así, el mundo en el que vivimos sería un lugar mucho más extraño. También tenemos mucho control sobre cómo se cargan las cosas. Esto se debe a que podemos elegir el material apropiado para una situación determinada.

Carga de hierro

Es posible que conozcas a alguien que tenga una personalidad eléctrica, lo que suele significar que los demás se sienten atraídos por esa persona. Este dicho se basa en la carga eléctrica, que es una propiedad de la materia que hace que los objetos se atraigan o se repelan. La carga eléctrica se presenta en dos variedades, que llamamos positiva y negativa. Las cargas similares se repelen y las cargas diferentes se atraen. Así, dos cargas positivas se repelen, al igual que dos cargas negativas. ¿Cómo sabemos que hay dos tipos de carga eléctrica? Cuando se frotan varios materiales de forma controlada, ciertas combinaciones de materiales siempre dan como resultado una carga neta de un tipo en un material y una carga neta del tipo opuesto en el otro material. Por convención, llamamos a un tipo de carga positiva y al otro negativa. Por ejemplo, cuando se frota el vidrio con la seda, el vidrio se carga positivamente y la seda negativamente. Como el vidrio y la seda tienen cargas opuestas, se atraen entre sí como la ropa que se ha frotado en una secadora. Dos varillas de vidrio frotadas con seda de esta manera se repelen, porque cada varilla tiene carga positiva. Del mismo modo, dos paños de seda frotados de esta manera se repelen, porque ambos paños tienen carga negativa. La figura 18.2 muestra cómo se pueden utilizar estos materiales sencillos para explorar la naturaleza de la fuerza entre cargas.

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