Заряд определить: Электрический заряд: положительный, отрицательный. Элементарный, дискретность, электрон, протон, точечный. Модель атома. Закон сохранения

Date: 21.05.2019

Author: admin

Содержание

Электрический заряд: положительный, отрицательный. Элементарный, дискретность, электрон, протон, точечный. Модель атома. Закон сохранения

Тестирование онлайн

Электрический заряд. Основные понятия

Электрический заряд

Нам приходится буквально отлеплять одну от другой свежевыстиранные и доставаемые из сушилки вещи, или когда мы никак не можем привести в порядок наэлектризованные и буквально встающие дыбом волосы. А кто не пробовал подвесить воздушный шарик к потолку, после трения его о голову? Подобное притяжение и отталкивание является проявлением статического электричества. Подобные действия называются электризацией.

Статическое электричество объясняется существованием в природе электрического заряда. Заряд является неотъемлемым свойством элементарных частиц. Заряд, который возникает на стекле при трении его о шелк, условно называют положительным, а заряд, возникающий на эбоните при трении о шерсть, — отрицательным.

Рассмотрим атом. Атом состоит из ядра и, летающих вокруг него, электронов (на рисунке синие частицы). Ядро состоит из протонов (красные) и нейтронов (черные).

Носителем отрицательного заряда является электрон, положительного — протон. Нейтрон — нейтральная частица, не имеет заряда.

Величина элементарного заряда — электрона или протона, имеет постоянное значение и равна

Весь атом нейтрально заряжен, если количество протонов соответствует электронам. Что произойдет, если один электрон оторвется и улетит? У атома станет на один протон больше, то есть положительных частиц больше, чем отрицательных. Такой атом называют положительным ионом. А если присоединится один электрон лишний — получим отрицательный ион. Электроны, оторвавшись, могут не присоединятся, а некоторое время свободно перемещаться, создавая отрицательный заряд. Таким образом, в веществе свободными носителями заряда являются электроны, положительные ионы и отрицательные ионы.

Для того, чтобы имелся свободный протон, необходимо, чтобы разрушилось ядро, а это означает разрушение атома целиком. Такие способы получения электрического заряды мы рассматривать не будем.

Тело становится заряженным, когда оно содержит избыток одних или иных заряженных частиц (электронов, положительных или отрицательных ионов).

Величина заряда тела кратна элементарному заряду. Например, если в теле 25 свободных электронов, а остальные атомы являются нейтральными, то тело заряжено отрицательно и его заряд составляет . Элементарный заряд не делим — это свойство называется дискретностью

Одноименные заряды (два положительных или два отрицательных) отталкиваются, разноименные (положительный и отрицательный) — притягиваются

Точечный заряд — это материальная точка, которая имеет электрический заряд.

Закон сохранения электрического заряда

Замкнутая система тел в электричестве — это такая система тел, когда между внешними телами нет обмена электрическими зарядами.

Алгебраическая сумма электрических зарядов тел или частиц остается постоянной при любых процессах, происходящих в электрически замкнутой системе.

На рисунке пример закона сохранения электрического заряда. На первой картинке два тела разноименного заряда. На втором рисунке те же тела после соприкосновения. На третьем рисунке в электрически замкнутую систему внесли третье нейтральное тело и тела привели во взаимодействие друг с другом.

В каждой ситуации алгебраическая сумма заряда (с учетом знака заряда) остается постоянной.

Главное запомнить

1) Элементарный электрический заряд — электрон и протон
2) Величина элементарного заряда постоянна
3) Положительный и отрицательный заряды и их взаимодействие
4) Носителями свободных зарядов являются электроны, положительные ионы и отрицательные ионы
5) Электрический заряд дискретен
6) Закон сохранения электрического заряда

Состав атомного ядра. Число протонов — урок. Химия, 8–9 класс.

Предложенная Э. Резерфордом в $1911$ году ядерная (планетарная) модель строения атома сводится к следующим положениям:

атом состоит из положительно заряженного ядра и движущихся вокруг него электронов;
более $99,96$ % массы атома сосредоточено в его ядре;
диаметр ядра примерно в сто тысяч раз меньше диаметра самого атома.

Согласно этой модели можно дать следующее определение атома:

Атом — электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов.

Ядро атома состоит из элементарных частиц: протонов и нейтронов. Протоны и нейтроны имеют общее название нуклоны (ядерные частицы).

Протон ($p$) — частица, имеющая заряд $+1$ и относительную массу, равную $1$.

Нейтрон ($n$) — частица без заряда с относительной массой $1$.

К элементарным частицам относятся также электроны ($e$), которые образуют электронную оболочку атома.

Протоны и нейтроны имеют одинаковую массу. Масса электрона составляет 11840 массы протона и нейтрона. Поэтому основная масса атома сосредоточена в его ядре.

Протон имеет положительный заряд $+1$. Заряд электрона — отрицательный и по величине равен заряду протона: $–$$1$.

Частицы	Обозначения	Относительная масса	Относительный заряд
Протон	$p$	$1$	$+1$
Нейтрон	$n$	$1$	$0$
Электрон	$e$	$1/1840$	$–1$

Установлено, что число протонов в ядре равно порядковому номеру элемента в Периодической таблице.

Заряд ядра определяется числом протонов в нём. Значит, заряд ядра тоже равен порядковому номеру элемента.

Атом — электронейтральная частица, поэтому число электронов в нём равно числу протонов.

Обрати внимание!

Порядковый номер элемента $=$ заряд ядра атома $=$ число протонов в ядре $=$ число электронов в атоме.

Водород — элемент № $1$. Заряд ядра его атома равен $+1$. В ядре находится один протон, а в электронной оболочке — один электрон.

Углерод — элемент № $6$. Заряд ядра его атома равен $+6$, в нём — $6$ протонов. В атоме содержится $6$ электронов с общим зарядом $–$$6$.

Обрати внимание!

Заряд ядра — главная характеристика атома.

Изучение строения атомных ядер привело к уточнению формулировки периодического закона. Современная формулировка звучит следующим образом:

cвойства химических элементов и образуемых ими простых и сложных веществ находятся в периодической зависимости от величин зарядов ядер их атомов.

Формула напряженности электрического поля в физике

Содержание:

Определение и формула напряженности электрического поля

Определение

Вектор напряженности $\bar{E}$ – это силовая характеристика электрического поля. В некоторой точке поля, напряженность равна
силе, с которой поле действует на единичный положительный заряд, размещенный в указанной точке, при этом направление силы и напряженности
совпадают. Математическое определение напряженности записывается так:

$$\bar{E}=\frac{\bar{F}}{q}$$

где $\bar{F}$ – сила, с которой электрическое поле действует на
неподвижный, «пробный», точечный заряд q, который размещают в рассматриваемой точке поля. При этом считают, что «пробный» заряд
мал на столько, что не искажает исследуемого поля.{\prime}-\bar{r}\right) d V$

Читать дальше: Формула пути.

Как определить заряд вещества

Здесь легко и интересно общаться. Присоединяйся!

думаю, заряд вещества можно косвенно определить химическим путем через диссоциацию исследуемого вещества в нейтральном растворителе – воде. Зная плотность воды, определяем массовую долю растворенного вещества, его молярную массу. Затем титруем растворённое вещество (NaOH) активным реагентом с индикатором pH. Можно использовать реагенты, выпадающие в осадок при соединении. В общем, определяем кол-во реактива, пошедшего на титрацию. составляем уравнение обмена. Заряд вещества определяем по количеству затраченных анионов или катионов – носителей заряда.

Заряд иона определяется следующим образом:
Атом любого вещества состоит из электронной оболочки и ядра. Ядро состоит из двух типов частиц – нейтронов и протонов. Нейтроны не имеют электрического заряда, то есть электрический заряд нейтронов равен нулю. Протоны являются положительно заряженными частицами и имеют электрический заряд, равный +1. Количество протонов характеризует атомный номер данного атома.

2
Электронная оболочка атома состоит из электронных орбиталей, на которых расположено разное количество электронов. Электрон – отрицательно заряженная элементарная частица. Ее электрический заряд равен -1.
При помощи связей атомы могут также соединяться в молекулы.

3
В нейтральном атоме количество протонов равно количеству электронов. Поэтому его заряд равен нулю.
Чтобы определить заряд иона, необходимо знать его структуру, а именно количество протонов в ядре и количество электронов на электронных орбиталях.

4
Суммарный заряд иона получается в результате алгебраического суммирования зарядов входящих в него протонов и электронов. Число электронов в ионе может превышать число протонов, и тогда ион будет отрицательным. Если число электронов меньше числа протонов, то ион будет положительным.

5
Зная химический элемент, по таблице Менделеева мы можем определить его атомный номер, который равен количеству протонов в ядре атома этого элемента (например 11 у натрия) . Если один из электронов покинул атом натрия, то у атома натрия будет уже не 11, а 10 электронов. Атом натрия станет положительно заряженным ионом с зарядом зарядовое число равно = 11+(-10) = +1.
Обозначаться такой ион будет символом натрий с плюсом сверху, в случае заряда +2 – двумя плюсами и. т. д. Соответственно для отрицательного иона используется знак «минус» .

В силу определенных причин атомы и молекулы могут либо приобретать, либо терять свои электроны. В этом случае образуется ион. Таким образом, ион – это одноатомная либо многоатомная заряженная частица. Видимо, важнейшей колляцией иона будет его заряд .

Вам понадобится

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

Инструкция

1. Атом всякого вещества состоит из электронной оболочки и ядра. Ядро состоит из 2-х типов частиц – нейтронов и протонов. Нейтроны не имеют электрического заряд а, то есть электрический заряд нейтронов равен нулю. Протоны являются позитивно заряженными частицами и имеют электрический заряд , равный +1. Число протонов характеризует ядерный номер данного атома.

2. Электронная оболочка атома состоит из электронных орбиталей, на которых расположено различное число электронов. Электрон – негативно заряженная элементарная частица. Ее электрический заряд равен -1.При помощи связей атомы могут также соединяться в молекулы.

3. В нейтральном атоме число протонов равно числу электронов. Следственно его заряд равен нулю.Дабы определить заряд иона , нужно знать его конструкцию, а именно число протонов в ядре и число электронов на электронных орбиталях.

4. Суммарный заряд иона получается в итоге алгебраического суммирования заряд ов входящих в него протонов и электронов. Число электронов в ионе может превышать число протонов, и тогда ион будет негативным. Если число электронов поменьше числа протонов, то ион будет правильным.

5. Зная химический элемент, по таблице Менделеева мы можем определить его ядерный номер, тот, что равен числу протонов в ядре атома этого элемента (скажем 11 у натрия). Если один из электронов оставил атом натрия, то у атома натрия будет теснее не 11, а 10 электронов. Атом натрия станет одобрительно заряженным ионом с заряд ом Z = 11+(-10) = +1.Обозначаться такой ион будет символом Na с плюсом сверху, в случае заряд а +2 – двумя плюсами и.т.д. Соответственно для негативного иона применяется знак «минус».

Атом химического элемента состоит из ядра и электронной оболочки. Ядро – это центральная часть атома, в котором сфокусирована примерно каждая его масса. В различие от электронной оболочки, ядро имеет позитивный заряд .

Вам понадобится

Атомный номер химического элемента, закон Мозли

Инструкция

1. Ядро атома состоит из 2-х типов частиц – протонов и нейтронов. Нейтроны являются электронейтральными частицами, то есть их электрический заряд равен нуля. Протоны являются одобрительно заряженными частицами и их электрический заряд равен +1.

2. Таким образом, заряд ядра равен числу протонов. В свою очередь, число протонов в ядре равно ядерному номеру химического элемента. К примеру, ядерный номер водорода – 1, то есть ядро водорода состоит из одного протона имеет заряд +1. Ядерный номер натрия – 11, заряд его ядра равен +11.

3. При альфа-распаде ядра его его ядерный номер уменьшается на два за счет испускания альфа-частицы (ядра атома гелия). Таким образом, число протонов в ядре, испытавшем альфа-распад, также уменьшается на два.Бета-распад может протекать в 3 разных видах. В случае распада «бета-минус» нейтрон превращается в протон при испускании электрона и антинейтрино. Тогда заряд ядра возрастает на единицу.В случае распада «бета-плюс» протон превращается в нейтрон, позитрон и нйтрино, заряд ядра уменьшается на единицу.В случае электронного захвата заряд ядра также уменьшается на единицу.

4. Заряд ядра дозволено также определить по частоте спектральных линий характеристического излучения атома. Согласно закону Мозли: sqrt(v/R) = (Z-S)/n, где v – спектральная частота характеристического излучения, R – непрерывная Ридберга, S – непрерывная экранирования, n – основное квантовое число.Таким образом, Z = n*sqrt(v/r)+s.

Видео по теме

Впереди лабораторная работа, а необходимые навыки и знания по распознаванию химических веществ не наработаны. А может в химической лаборатории нечаянно отклеились этикетки с наименованиями соединений. Знание верно определять химические вещества в силу своей специфичности может теснее не понадобиться позже окончания учебных заведений. Но но эти познания могут потребоваться собственному ребенку, тот, что придет за подмогой. Что тогда ему ответить?

Вам понадобится

Штатив с пробирками, реагенты для определения веществ, спиртовка, проволочка с петелькой, индикаторы

Инструкция

1. Химические вещества состоят из одобрительно и негативно заряженных ионов, образуя в совокупности электронейтральное соединение. Дабы определить состав вещества нужно руководствоваться добротными реакциями на разные ионы . И не неукоснительно их учить назубок, а довольно знать, что существуют такие реагенты, с подмогой которых дозволено определить фактически всякое химическое соединение.

2. Кислоты. Все кислоты объединяет то, что в их состав входит ион водорода. Именно его наличие обусловливает кислые свойства. Добротной реакцией на эту группу веществ дозволено считать индикаторы, то есть в кислой среде лакмус становится красным, а метиловый оранжевый – розовым.

3. Основания. Вещества этой группы также дозволено определить с подмогой индикатора. Характерную реакцию дает фенолфталеин, тот, что в щелочной среде становится малиновым. Это происходит за счет присутствия гидроксид-ионов.

4. Металлы. Дабы определить ионы металлов, для этого надобно воспользоваться спиртовкой либо горелкой. Возьмите медную проволочку, на одном конце сделайте петельку 6-10 мм в диаметре и внесите в пламя. Фактически сразу увидите, что оно купило окраску прекрасного зеленого цвета. Это происходит как раз за счет ионов меди. Тот же самый итог будет отслеживаться, если проволочку вначале обмакнуть в соли меди (хлорид меди, нитрат меди, сульфат меди), а потом внести в пламя.

5. Дабы определить присутствие ионов щелочных металлов (натрия и калия) и щелочно-земельных (кальция и бария) необходимо также внести соответствующие растворы солей в пламя спиртовки. Ионы натрия окрасят пламя в ясно-желтый цвет, ионы кальция – в кирпично-алый. Ионы бария, входящие в состав веществ дадут желто-зеленое окрашивание, а ионы калия – фиолетовое.

6. Для определения ионов кислотных остатков существует целый ряд добротных реакций. Сульфат-ион дозволено определить, предпочтя в качестве реагента ион хлора, что в итоге даст белый осадок. Дабы узнать, что в пробирке находится карбонат-ион, возьмите всякую разбавленную кислоту и в результате увидите вскипание. Добавочно пропустите образовавшийся углекислый газ через известковую воду, отслеживая при этом помутнение.

7. Дабы определить ортофосфат-ион, довольно прилить в пробирку с ним нитрат серебра, в итоге реакции будет отслеживаться выпадение желтого осадка. Для распознавания солей аммония необходимо провести реакцию с растворимыми щелочами. Визуального слежения не будет, но но появится малоприятный запах мочевины за счет образовавшегося аммиака.

8. Для распознавания галоген-ионов (хлора, брома, йода) реагентом для всех 3 является нитрат серебра и во всех случаях произойдет выпадение осадка. В итоге ион хлора с нитратом серебра даст белый осадок (хлорида серебра), ион брома – бело-желтый осадок (бромида серебра), а ион йода – осадок желтого цвета (образуется йодид серебра).

Видео по теме

Обратите внимание!
При выполнении даже самых примитивных навыков непременно соблюдайте правила техники безопасности

Полезный совет
Имеется довольно много реакций, в которых реагентом выступает нитрат серебра. Если это вещество попадет на поверхность стола либо одежду, то удалить пятнышка не удастся.

В обыкновенных условиях атом электрически нейтрален. При этом ядро атома, состоящее из протонов и нейтронов, заряжено одобрительно, а электроны несут негативный заряд. При избытке либо недостатке электронов атом превращается в ион.

Инструкция

1. Всякий химический элемент имеет свой неповторимый заряд ядра. Именно заряд определяет номер элемента в периодической системе. Так, ядро водорода имеет заряд +1, гелия +2, лития +3, бериллия +4 и т.д. Таким образом, если вестим элемент, заряд ядра его атома дозволено определить из таблицы Менделеева.

2. От того что при обыкновенных условиях атом электрически нейтрален, число электронов соответствует заряду ядра атома. Негативный заряд электронов компенсируется позитивным зарядом ядра. Электростатические силы удерживают электронные облака возле атома, что обеспечивает его стабильность.

3. При воздействии определенных условий у атома дозволено отнимать электроны либо присоединять к нему добавочные. Если отнять электрон от атома, атом превращается в катион – одобрительно заряженный ион. При избыточном числе электронов атом становится анионом – негативно заряженным ионом.

4. Химические соединения могут иметь молекулярную либо ионную природу. Молекулы также электрически нейтральны, а ионы несут в себе определенный заряд. Так, молекула аммиака Nh4 нейтральна, а вот ион аммония Nh5+ заряжен одобрительно. Связи между атомами в молекуле аммиака ковалентные, образованные по обменному типу. Четвертый атом водорода присоединяется по донорно-акцепторному механизму, это тоже ковалентная связь. Аммоний образуется при взаимодействии аммиака с растворами кислот.

5. Главно понимать, что заряд ядра элемента не зависит от химических перевоплощений. Сколько электронов ни добавляй и ни отнимай, заряд ядра останется тем же. К примеру, атом O, анион O- и катион O+ характеризуются одним и тем же зарядом ядра +8. При этом атом имеет 8 электронов, анион 9, катион – 7. Само ядро дозволено изменить только путем ядерных перевоплощений.

6. Особенно частый вид ядерных реакций – радиоактивный распад, тот, что может происходить в натуральной среде.2/(kq1).

3. Также допустимо вычистить величину заряда, измерив силу тока в цепи. Дело в том, что суммарная величина заряда, протекшего через поперечное сечение какого-нибудь проводника, вычисляется по формуле: Q = IT, где I – сила тока в амперах, а Т – время в секундах. Для этого навыка вам потребуется секундомер и амперметр – прибор для определения силы тока. Соберите электрическую цепь, куда включен амперметр, включите ток, запишите показание амперметра. Разомкните цепь, единовременно отключив секундомер. Запишите, сколько времени ток был в цепи. И по вышеуказанной формуле подсчитайте суммарный электрический заряд.

Видео по теме

Полезный совет
Представление о позитивном и негативном заряде ввел Б. Франклин в середине 18-го столетия. А сам термин «электрический заряд» был впервой использован Шарлем Кулоном в 1785-м году, тот, что как бы объединил слова «электрон» и «заряд». В честь этого ученого названа основная единица электрического заряда – 1 кулон.

Как узнать заряд наушников на телефоне iPhone и Android?

Разберёмся в том, как узнать заряд беспроводных блютуз наушников на любом телефоне с Android и iOS (iPhone).

Суть статьи: если уровень заряда не отображается в разделе с подключёнными Bluetooth устройствами, то нужно установить приложение для отображения заряда: фирменное или универсальное. Подробности о том, как проверить заряд любых наушников – ниже.

Точность отображения уровня заряда зависит от многих параметров: версии Bluetooth (и конкретных протоколов в нём) на телефоне и наушниках, версии Android, особенностями работы отдельных приложений и прочего. Но в большинстве случаев заряд показывается более-менее точно: чаще всего с шагом в 10%, иногда в более «крупным» шагом.

⭐ Цены на лучшие беспроводные наушники в 2021 году:

1. Стандартная проверка заряда батареи беспроводных наушников на Android (в настройках)

Самый простой способ, как посмотреть заряд батареи Bluetooth наушников на Android – это в верхнем правом углу экрана у часов, состояния подключения к сетям и так далее. Должен быть значок Bluetooth и визуализированный (в виде полной или неполной батареи) уровень зарядки.

Смотрим остаток заряда на беспроводных наушниках в «трее»

Естественно, для того, чтобы узнать заряд беспроводных наушников через телефон, нужно их сначала к нему подключить. 😉

Однако, не на всех телефонах и не во всех версиях Android это работает. Если у часов ничего такого не видите, стоит открыть список Bluetooth устройств. Там около подключённых наушников будет и пиктограмма батареи и цифровое обозначение остатка зарядки.

Уровень заряда наушниках в Bluetooth устройствах

⭐ Цены на лучшие беспроводные TWS наушники в 2021 году:

2. Устанавливаем приложение для проверки заряда — Test bluetooth Ring & Battery

Если стандартным способом уровень заряда блютуз наушников не отображается, то можно установить специальное приложение Test bluetooth Ring & Battery.

У многих современных моделей наушников есть фирменная программа-компаньон, где есть те или иные возможности. Остаток зарядки обычно в таких приложениях виден, правда, бывают и исключения. Если фирменной программы нет, то можно использовать универсальное приложение для отображения уровня заряда беспроводных наушников. В Google Play Store есть несколько таких вариантов.

Ссылки на программы для просмотра заряда наушников:

Test bluetooth Ring & Battery. Shows on Widget — Скриншоты:

Теоретически, может быть такой случай, когда ни один из вариантов не работает. Но это обычно бывает только с совсем уж «ноунейм» наушниками китайского производства. И то редко. 😉 Если что, комментарии внизу.

Определяем степень заряженности аккумулятора по напряжению

Степень заряда автомобильного аккумулятора замеряют при приобретении новой АКБ и при возникновении проблем во время эксплуатации. И если летом допустима определённая разряженность батареи, то с понижением температуры могут возникнуть трудности с энергообеспечением оборудования или даже запуском двигателя. Определение степени заряженности аккумулятора — простая процедура, которую можно осуществить самостоятельно.

Нормальный заряд аккумулятора

Приобретая новый источник питания, следует проверить степень заряженности аккумулятора, подразумевающую количество энергии, которое может выдавать аккумуляторная батарея на протяжении определённого времени. Именно поэтому замеряется заряд АКБ в Ампер-Часах. Для получения максимально грамотных показаний стоит проводить несколько замеров: без нагрузки или с ней.

Для новой АКБ уровень разности потенциалов должен быть больше 12 вольт. Если напряжение аккумулятора автомобиля упало до 10,8В, то использование такой батареи не рекомендуется — её следует зарядить. После полной зарядки АКБ показатель напряжения будет равен примерно 12,6 вольтам. Плотность электролита целиком заряженного аккумулятора составляет приблизительно 1,28 гр/см3.

Как изменяется напряжение при разряде аккумулятора

Прямая связь таких параметров, как напряжение и состояние химических элементов (электролита и пластин), а также уровня зарядки, отражается на работоспособности всей системы.

После полного заряда автомобильного аккумулятора электролит имеет высокую концентрацию кислоты, и напряжение батареи максимально. Во время эксплуатации плотность уменьшается, в связи с этим падает значение напряжения, следовательно и заряд АКБ. Стоит отметить, что разность потенциалов источника питания изменяется не только от заряда аккумулятора, но и от количества приборов, подключённых к сети.

Как соотносятся заряженность батареи и напряжение аккумулятора, можно увидеть на этом рисунке:

Тесно связаны напряжение и ёмкость АКБ. Оба параметра производитель указывает в модели источника питания. Они показывают, какую нагрузку энергии выдаёт аккумуляторная батарея на протяжении определённого времени разряда. Большие токи и быстрый разряд уменьшают ёмкость источника питания, меньшие — могут способствовать увеличению этого показателя.

Остаточную ёмкость аккумулятора принято проверять:

по напряжению под мощностью при помощи нагрузочной вилки и постоянного тока;
спектральным анализом;
приборами, снимающими показания при переменном токе.

Все эти способы базируются на сведениях о сопротивлении АКБ, что позволяет только качественно оценить состояние источника питания. Зависимость ёмкости аккумулятора от напряжения не является причиной для установления работоспособности батареи. Связано это с возможным наличием плавающего заряда даст совершенно нормальный результат диагностики, что не будет соответствовать действительности. Поэтому мы рекомендуем проверять остаточную ёмкость АКБ от напряжения с помощью специалистов, которые проведут компьютерное исследование батареи.

Как правильно замерить напряжение аккумулятора

Максимально точные значения можно получить, осуществив комплекс диагностик. Для этого необходимо иметь при себе специальные устройства (мультиметр, вольтметр или нагрузочную вилку). Для осуществления измерений напряжения от аккумулятора необходимо соединить контакты устройства и клеммы батареи.

Во время диагностических процедур стоит понимать, что источник питания, подсоединённый к бортовой системе авто, потребляет энергию. Поэтому показания могут быть несколько ниже, но они не должны опускаться ниже значений 11—11,5 вольт. Проведение корректных измерений допустимо на полностью отключённой и заряженной АКБ, то есть электрическая цепь должна быть разомкнута. Однако это необязательное условие: если вы проверяете напряжение в замкнутой цепи, то учитывайте определённую погрешность.

АКБ подсоединена к системе автомобиля, который не заведён. При этом условии бортовая сеть потребляет определённое количество энергии, поэтому показатель напряжений должен находиться в диапазоне 12,5—13,0 В.
На заведённой машине с выключенными источниками потребления энергии показания прибора должны варьироваться в промежутке от 13,5 до 14 вольт. Более высокие показания говорят о том, что батарея разряжена, а генератор работает не в штатном режиме. Стоит учесть, что повышение данных в холодное время года не является точным свидетельством разряженности АКБ. Если в течение некоторого времени вольтаж вошёл в рамки, то система полностью работоспособна. Пониженные показатели (от 13 до 13,4 вольта) говорят о некоторой разряженности батареи. Необходима зарядка аккумулятора.
На заведённой машине с включёнными источниками потребления электроэнергии значение напряжений должно быть больше 12,8—13,0 В.

Обращаем ваше внимание, работа с мультиметром или вольтметром допускает обратное соотношение полюсов измерительного прибора и клемм АКБ. Нагрузочная вилка должна использоваться строго в соответствии с полярностью.

Мы не рекомендуем проверять напряжение аккумулятора в машине с помощью бортовой системы, потому что она подключена не напрямую к батарее. Поэтому допускаются определённые погрешности измерений.

Проверка заряда аккумулятора по напряжению рекомендуется спустя некоторое время после полной зарядки аккумулятора автомобиля, а также в условиях рабочей температуры (около 20 градусов Цельсия).

Ниже представлена таблица «Степень заряда АКБ по напряжению».

Уровень заряда АКБ	Напряжение в разомкнутой цепи малосурьмянистых (Sb/Sb) и гибридных (Sb/Ca) аккумуляторов, вольт	Напряжение в разомкнутой цепи в кальциевых (Ca/Ca) и AGM/Gel (Ca/Ca) аккумуляторах, вольт
100%	12,516—12,663	12,666—12,813
75%	12,316—12, 463	12,466—12,613
50%	12,106—12,253	12,266—12,413
25%	11,926—12,073	11,866—12,013
0%	11,756—11,903	11,666—11,813

Таблица 1. Степень заряда аккумулятора по напряжению.

Как изменяется плотность электролита при разряде аккумулятора

Под плотностью следует понимать соотношение дистиллированной воды и серной кислоты (65% к 35% соответственно), являющееся максимально оптимальным для автомобильных источников электрического питания и обеспечивающее накопление заряда электричества. Чем ниже плотность электролита, тем ниже напряжение аккумулятора автомобиля и уровень его заряда. При увеличении плотности ухудшается работоспособность АКБ.

Определённая степень разряда батареи характеризуется активным поглощением серной кислоты и её оседанием на пластинах. Сульфация металлических элементов становится причиной увеличения их жёсткости и неспособности участвовать в химическом процессе. Так как серная кислота тратится, меняется соотношение компонентов — жидкость становится менее плотной, что сказывается на способности аккумулятора в машине держать заряд.

Наглядно увидеть зависимость уровень заряда аккумулятора от плотности электролита можно в этом графике:

Уровень заряда АКБ	Значение плотности электролита
100%	1,249—1,297
75%	1,209—1,257
50%	1,174—1,222
25%	1,139—1,187
0%	1,104—1,152

Таблица 2. Степень заряда аккумулятора по плотности.

Определение степени зарядки аккумулятора по встроенному гидрометрическому индикатору

Диагностика работоспособности источника питания вышеописанными способами нужна в тех случаях, когда аккумуляторная батарея не оснащена специальным индикатором. Наличие указателя зарядки аккумулятора автомобиля позволяет оценить состояние источника питания без использования дополнительных средств.

При заряде батареи свыше 60% индикатор горит зелёным светом. Это означает полную исправность АКБ и возможность запуска двигателя. Отсутствие зелёной индикации и тёмный цвет окошка сообщает о низком заряде батареи и необходимости её зарядить. Запуск автомобиля может быть затруднён. Светлый указатель информирует о том, что процент дистиллированной воды мал — её необходимо долить.

В данной статье мы постарались максимально развёрнуто ответить на все вопросы о степени зарядки АКБ по напряжению. Для диагностики состояния источника питания вам понадобится специальный инструмент:

вольтметр или мультиметр, с помощью которых можно провести исследования как по вольтажу, так и по значениям сопротивления;
ареометр, замеряющий плотности электролита;
устройство необходимое для заряда АКБ, имеющей определённую степень разряженности.

Для удобства восприятия информации в тексте представлена таблица заряда аккумулятора и таблица напряжения аккумулятора автомобиля.

Во время работ не забывайте про степень зарядки источника питания, которая напрямую влияет на получаемые показания. Определить степень заряженности вам также помогут вышеперечисленные приборы.

Аккумулятор — важный элемент системы машины, позволяющий ей полноценно функционировать, даже когда она не заведена. Вряд ли кому-то хочется в неподходящий момент оказаться перед проблемой разряженного источника питания. Мы настоятельно рекомендуем проводить диагностику батареи с определённой периодичностью. А как вы проверяете заряд автомобильной АКБ, поделитесь с нами в комментариях.

Аккумулятор полностью заряжен: как убедиться и определить степень заряда

В среднем, аккумулятор заряжается 8–10 часов, но потраченное время зависит от многих факторов. Важно убедиться, что запитка полностью завершена и для этого можно определить остаточную емкость аккумулятора. Учитывая техническую сложность процесса, рекомендуется использовать более простой способ – проверка вольтметром.

Базовый принцип: установите вольтметр на клеммы аккумулятора с зарядкой. Если в течении часа напряжение не увеличивается при токе заряда, который не изменяется, значит АКБ заряжен на 100%. Для этого способа можно применять вольтметр даже с большой погрешностью, ведь главное не столько сами показатели, сколько постоянство напряжения.

Правила определения степени заряда аккумулятора

На выбор автомобилиста представлено несколько способов, проверенных временем и опытом, в частности:

· для моделей с жидкой кислотой, можно измерять плотность электролита с помощью ареометра;

· на выводах аккумулятора измерять напряжение нагрузочной вилкой. При рабочем стартере напряжение не должно быть ниже 9,5В. Этим методом определяется исправность стартера: если вы знаете и проверили зарядку АКБ другим методом, но напряжение ниже 9,5 В, значит, стартер подлежит ремонту.

· по показателям напряжения на выводах электрооборудования автомобиля;

· по показателям напряжения на выводах, но без нагрузки.

Наиболее популярный и простой метод – оценка показателей гидрометрического индикатора, если он встроен в салон авто.

Важно проводить все замеры при комнатной температуре, то есть 20–25 градусов. Для получения объективной информации стоит использовать таблицы, в которых подаются важные сравнительные данные. Для удобства водителей представлены таблицы, позволяющие получить данные на основе:

Таблица оценки степени заряда аккумулятора по напряжению

Напряжение

аккумулятора, В

6,32

6,22

6,12

6,03

<6,0

12,65

12,35

12,10

11,95

<11,7

25,28

24,71

24,22

23,91

<23,4

Температура замерзания, °С

-58

-40

-28

-15

-10

Степень заряда, %

100

Таблица оценки степени заряда АКБ по плотности электролита

Плотность электролита, г/см³

1,27

1,23

1,19

1,16

<1,12

Температура замерзания, °С

-58

-40

-28

-15

-10

Степень заряда, %

100

Таблица для оценки степени заряда аккумулятора

по напряжению с подключенной нагрузочной вилкой

Напряжение на выводах аккумулятора, В

10,5

9,9

9,3

8,7

<8,2

Степень заряда, %

100

Для того чтобы измерять напряжение на выходе, предварительно стоит дать покой аккумулятору минимум на 6 часов и предварительно отключить его от автомобильной системы.

В среднем, для уверенного старта и поддержания всех электрических приборов в рабочем состоянии уровень зарядки АКБ должен быть не меньше 60%.

Как определить заряд атома

Обновлено 1 марта 2020 г.

Ли Джонсон

Обзор: Lana Bandoim, B.S.

В большинстве случаев определить заряд атома легко, но не во всех. Атомы удерживаются вместе за счет электромагнитных сил между протонами в ядре и окружающими его электронами, а это означает, что большую часть времени на самом деле особо не над чем работать.

Но когда элементы теряют или приобретают электрон (или более одного) и становятся ионами , все становится немного сложнее, и вам придется обратиться к таблице Менделеева, чтобы узнать, какой заряд может быть.

Заряд элементов

В стандартных формах элементы имеют нетто-заряда . Число положительно заряженных протонов идеально сбалансировано числом отрицательно заряженных электронов, и заряды на каждом из них противоположны, но имеют равную величину.

Это имеет смысл как «естественное» состояние атома, потому что, если бы они удерживали чистый заряд, они были бы гораздо более реактивными и, вероятно, не могли бы оставаться в одном и том же состоянии очень долго, прежде чем с чем-то взаимодействовать.Так что в большинстве случаев заряд атома один и тот же: ноль.

Общие сведения об ионах

Ионами называют атомы, которые получили или потеряли один или несколько электронов, оставив их с чистым зарядом. Атомы, теряющие электрон, приобретают положительный заряд и становятся катионами.

Для атомов, которые получают электрон, они приобретают чистый отрицательный заряд и становятся анионами. Это просто названия положительно и отрицательно заряженных ионов, чтобы помочь отличить их от нейтральных атомов и друг от друга.

Важно понимать, что ионы являются единственными типами атомов с чистым зарядом . Для удобства химики (и в большинстве случаев ученые в целом) принимают заряд электрона равным -1, в то время как заряд протона равен +1.

На самом деле это очень конкретные количества заряда, ± 1,602 × 10 ^-19 кулонов, но работа с такими крошечными количествами редко бывает необходима. Для большинства расчетов вы рассматриваете это как «единицу» заряда (иногда обозначается символом e ), и все намного проще.

Заряды ионов в Периодической таблице

Положение элемента в периодической таблице (см. Ресурсы) говорит вам о типе ионов, которые он будет образовывать, при этом элементы справа образуют анионы (отрицательный заряд), а те, что левее образующие катионы (положительный заряд).

Это связано с тем, что периодическая таблица построена в соответствии с количеством электронов во внешней «оболочке» атома, а ионы образуются с атомами, которые либо теряют, либо приобретают электроны, так что их внешние оболочки заполнены.Каждая «группа» периодической таблицы связана с различным зарядом иона.

Первые две группы имеют элементы только с одним или двумя электронами в их внешних оболочках, группы 1 и 2 соответственно. Они теряют электроны, чтобы получить заряд +1 или +2, а элементы группы 13 имеют три электрона на своей внешней оболочке и образуют ионы с зарядом +3.

Элементы группы 14 имеют четыре электрона на своих внешних оболочках и обычно связаны ковалентно, но они получат заряд +4, если образуют ион.Группы 15, 16 и 17 имеют 5, 6 и 7 электронов на своих внешних оболочках и получают электроны, чтобы получить ионные заряды -3, -2 и -1 соответственно.

Остальные элементы (из средних групп таблицы) не так легко классифицировать, потому что их электронные структуры различаются несколько более сложным образом.

Однако, например, серебро может образовывать ион с зарядом +1, тогда как цинк и кадмий могут иметь заряд +2. Чтобы выяснить, образуют ли атомы этих групп ионы в более общем смысле, и определить их заряды, лучше всего напрямую найти интересующий вас элемент.

Как рассчитать формальный платеж

Эй! Добро пожаловать на курс «Мастер органической химии», на случай, если вы впервые приехали.

В этом сообщении блога я объясняю, как рассчитать формальный заряд молекул. Однако вы можете найти мои видео, содержащие 10 решенных примеров формальных проблем с зарядкой, еще более полезными. Просто думал, что вы должны знать!

Нужно выяснить, является ли атом отрицательным, положительным или нейтральным? Вот формула для определения «формального заряда» атома:

Формальный заряд = [количество валентных электронов] — [электроны в неподеленных парах + 1/2 количества связывающих электронов]

В этой формуле явно указывается соотношение между количеством связывающих электронов и их отношением к тому, сколько из них формально «принадлежит» атому.

Например, применив это к BH ₄ (верхний левый угол на изображении ниже), мы получим:

Число валентных электронов для бора составляет 3 .
Количество несвязанных электронов ноль .
Общее количество связывающих электронов вокруг бора равно 8 (полный октет). Половина из них — 4 .

Итак, формальный сбор = 3 — (0 + 4) = 3 — 4 = –1

Однако есть более простой способ сделать это.

Поскольку химическая связь состоит из двух электронов, «количество связывающих электронов, деленное на 2» по определению равно как количеству связей , окружающих атом. Таким образом, мы можем вместо этого использовать эту сокращенную формулу :

Формальный заряд = [количество валентных электронов на атоме] — [несвязанные электроны + количество связей].

Применяем это снова к BH ₄ (верхний левый угол).

Число валентных электронов для бора составляет 3 .
Количество несвязанных электронов ноль .
Число связей вокруг бора составляет 4 .

Итак, формальный заряд = 3 — (0 + 4) = 3-4 = –1

Формальный заряд B в BH ₄ отрицательный 1.

Применим его к : CH ₃ (один справа от BH ₄)

Число валентных электронов для углерода 4
Число несвязанных электронов два (у него неподеленная пара)
количество связей вокруг углерода — 3 .

Итак, формальный заряд = 4 — (2 +3) = 4-5 = –1

Формальный заряд C в: CH ₃ отрицателен 1.

Тот же формальный заряд, что и BH ₄ !

Рассмотрим последний пример. Давайте сделаем CH ₃ ⁺ (без неподеленных пар на углероде). Это оранжевый в нижнем ряду.

Число валентных электронов углерода составляет 4
Число несвязанных электронов ноль
Число связей вокруг углерода составляет 3 .

Итак, формальный заряд = 4 — (0 +3) = 4 — 3 = +1

Вы можете применить эту формулу к любому атому, который хотите назвать.

Вот диаграмма для некоторых простых молекул в ряду B C N O. Я надеюсь, что бериллий и фтор не слишком обиделись, что я их пропустил, но они действительно не так интересны для целей этой таблицы.

Обратите внимание на интересный узор в геометриях (выделен цветом): BH ₄ (-), CH ₄ и NH ₄ (+) имеют одинаковую геометрию, как и CH ₃ (-), NH ₃ и OH ₃ (+).Карбокатион CH ₃ (+) имеет такую же электронную конфигурацию (и геометрию), что и нейтральный боран, BH ₃. Знакомую изогнутую структуру воды H ₂ O разделяет амид-анион NH ₂ (-). Эти общие геометрические формы являются одним из интересных следствий теории отталкивания электронных пар валентной оболочки (VSEPR — произносится как « vesper », так же, как «Фавр» произносится как « Farve» .)

Формальная формула заряда также работает для двойных и тройные облигации:

Вот вопрос.Алканы, алкены и алкины нейтральны, поскольку имеется четыре связи и нет несвязанных электронов: 4 — [4 + 0] = 0. Для каких других значений [связи + несвязанные электроны] вы также получите нулевое значение, и как могут выглядеть эти структуры? (Вы встретите некоторые из этих структур позже по ходу курса).

И последний вопрос — как вы думаете, почему это называется «формальным обвинением»?

Подумайте, какой будет формальная плата за BF ₄. Отрицательный заряд на боре.Какой элемент здесь самый электроотрицательный? Фторид, конечно, с электроотрицательностью 4,0, с тактовой частотой бора 2,0. Как вы думаете, где находится отрицательный заряд на самом деле ?

Ну, дело не в боре. На самом деле он распространяется через более электроотрицательные фторид-ионы, которые становятся более богатыми электронами. Таким образом, хотя «формальный» адрес отрицательного заряда находится на боре, электронная плотность фактически распределена по фторидам. Другими словами, в данном случае формальное обвинение не имеет ничего общего с действительностью.

Еще одно напоминание — 10 видеороликов с решенными примерами формальных задач заряда, прямо здесь (смотрите в самом верху страницы)

Формальный заряд и резонанс | Безграничная химия

Официальное обвинение и структура Льюиса

Ковалентные связи в молекуле и общий заряд молекулы можно визуализировать с помощью точечных структур Льюиса.

Цели обучения

Вычислить формальные заряды на атомах в соединении

Основные выводы

Ключевые моменты

Структуры Льюиса, также называемые точечными диаграммами Льюиса, моделируют ковалентную связь между атомами.На этих диаграммах точки вокруг атомов используются для обозначения электронов, а линии — для обозначения связей между атомами.
Структуры Льюиса включают в себя формальный заряд атома, который представляет собой заряд атома в молекуле, при условии, что электроны в химической связи поровну распределяются между атомами.
Когда несколько структур Льюиса могут представлять одно и то же соединение, разные формулы Льюиса называются резонансными структурами.

Ключевые термины

формальный заряд : заряд, присвоенный атому в молекуле, при условии, что электроны в химической связи поровну распределяются между атомами.Это помогает определить, какая из немногих структур Льюиса является наиболее правильной.
правило октета : Атомы теряют, приобретают или делятся электронами, чтобы иметь полную валентную оболочку из восьми электронов.
резонансная структура : Молекула или многоатомный ион, который имеет несколько структур Льюиса, потому что связь может быть показана несколькими способами.

Lewis Structures

Графические изображения часто используются для визуализации электронов, а также любых связей, которые могут возникать между атомами в молекуле.В частности, химики используют структуры Льюиса (также известные как точечные диаграммы Льюиса, электронные точечные диаграммы или электронные структуры) для представления ковалентных соединений. На этих диаграммах валентные электроны показаны в виде точек, окружающих атом; любые связи, которые разделяют атомы, представлены одинарными, двойными или тройными линиями.

Точечная структура Льюиса углерода : Типичная структура Льюиса углерода, с валентными электронами, обозначенными точками вокруг атома.

Как правило, большинство структур Льюиса следуют правилу октетов; они будут делить электроны, пока не достигнут 8 электронов в своей внешней валентной оболочке. Однако есть исключения из правила октетов, такие как бор, который стабилен только с 6 электронами в его валентной оболочке. Элементы водород (H) и гелий (He) следуют правилу дуэта, согласно которому их внешняя валентная оболочка заполнена двумя электронами.

Рисование структуры Льюиса

Чтобы нарисовать структуру Льюиса, необходимо определить количество валентных электронов на каждом атоме в соединении.Общее количество валентных электронов во всем соединении равно сумме валентных электронов каждого атома в соединении. Невалентные электроны не представлены при рисовании структур Льюиса.

Валентные электроны размещены в виде неподеленных пар (два электрона) вокруг каждого атома. Большинство атомов может иметь неполный октет электронов. Однако атомы могут обмениваться электронами друг с другом, чтобы выполнить это требование октета. Связь, которая разделяет два электрона, называется одинарной связью и обозначается прямой горизонтальной линией.

Если правило октета все еще не выполняется, атомы могут образовывать двойную (4 общих электрона) или тройную связь (6 общих электронов). Поскольку связующая пара является общей, атом, у которого была неподеленная пара, все еще имеет октет, а другой атом получает два или более электронов в своей валентной оболочке.

Например, CO ₂ — нейтральная молекула с 16 валентными электронами. В структуре Льюиса углерод должен быть связан двойной связью с обоими атомами кислорода.

Структура Льюиса для диоксида углерода : Эта диаграмма показывает концептуальные этапы построения структуры Льюиса для молекулы диоксида углерода (CO2).

Структуры Льюиса также могут быть нарисованы для ионов. В этих случаях вся конструкция помещается в скобки, а обвинение записывается в виде надстрочного индекса вверху справа, вне скобок.

Структура Льюиса для гидроксид-иона : В гидроксид-ионе (OH ^—) вся структура окружена скобкой, а заряд размещен вне скобки.

Определение официального обвинения

Хотя мы знаем, сколько валентных электронов присутствует в соединении, труднее определить, вокруг каких атомов они на самом деле находятся.Чтобы решить эту проблему, химики часто вычисляют формальный заряд каждого атома. Формальный заряд — это электрический заряд, который имел бы атом, если бы все электроны были разделены поровну.

Формальный заряд атома можно определить по следующей формуле:

[латекс] FC = V — (N + \ frac {B} {2}) [/ латекс]

В этой формуле V представляет количество валентных электронов изолированного атома, N — количество несвязывающих валентных электронов, а B — общее количество электронов в ковалентных связях с другими атомами в молекуле.

Например, давайте вычислим формальный заряд атома кислорода в молекуле диоксида углерода (CO ₂):

FC = 6 валентных электронов — (4 несвязывающих валентных электрона + 4/2 электрона в ковалентных связях)

FC = 6-6 = 0

Атом кислорода в диоксиде углерода имеет формальный заряд 0.

Резонансные структуры

Иногда можно нарисовать несколько структур Льюиса, чтобы представить одно и то же соединение. Эти эквивалентные структуры известны как резонансные структуры и включают смещение электронов, а не реальных атомов.В зависимости от соединения смещение электронов может вызывать изменение формальных зарядов. Чаще всего строят структуры Льюиса, чтобы минимизировать формальный заряд каждого атома.

Резонансные структуры : две из составляющих структуры диоксида азота (NO2). Обе формулы представляют одно и то же количество атомов и электронов, только в слегка различающейся конформации.

Резонанс

Резонансные структуры отображают возможные электронные конфигурации; фактическая конфигурация представляет собой комбинацию возможных вариантов.

Цели обучения

Описать, как рисовать резонансные структуры для соединений

Основные выводы

Ключевые моменты

Точечные диаграммы Льюиса часто используются для визуализации ковалентной связи между атомами в соединении. Однако, когда можно нарисовать несколько равнозначных структур, эти структуры называются резонансными структурами.
Резонансные структуры имеют одинаковое количество электронов и, следовательно, одинаковый общий заряд.
Резонансные структуры различаются только расположением электронов; атомы сохраняют ту же связь и расположение.

Ключевые термины

резонанс : свойство соединения, которое можно представить как имеющее несколько структур, различающихся только распределением электронов.
резонансная структура : способ описания делокализованных электронов в определенных молекулах или многоатомных ионах, где связь не может быть выражена единственной структурой Льюиса.

Точечные структуры Льюиса могут быть нарисованы для визуализации электронов и связей определенной молекулы. Однако для некоторых молекул не все возможности связывания не могут быть представлены одной структурой Льюиса; эти молекулы имеют несколько способствующих или «резонансных» структур. С точки зрения химии, резонанс описывает тот факт, что электроны делокализованы или свободно протекают через молекулу, что делает возможным создание нескольких структур для данной молекулы.

Каждую составляющую резонансную структуру можно визуализировать, нарисовав структуру Льюиса; однако важно отметить, что каждая из этих структур в действительности не может наблюдаться в природе.То есть молекула фактически не перемещается между этими конфигурациями; скорее, истинная структура является приблизительным промежуточным звеном между каждой из структур. Этот промежуточный продукт имеет в целом более низкую энергию, чем каждая из возможных конфигураций, и называется резонансным гибридом. Важно отметить, что разница между каждой структурой заключается в расположении электронов, а не в расположении атомов.

Более одной действующей структуры Льюиса

Например, нитрат-ион NO ₃ ^— имеет более одной допустимой структуры Льюиса.Структура содержит две одинарные связи N-O и одну двойную связь N = O. Но тогда остается вопрос, какой кислород должен быть вовлечен в двойную связь. Таким образом, можно нарисовать три допустимые резонансные структуры. Двусторонние стрелки используются для обозначения химически эквивалентных структур. Опять же, в действительности электронная конфигурация не меняется между тремя структурами; скорее, он имеет одну структуру, в которой лишние электроны распределены равномерно. Эти дробные связи иногда изображаются пунктирными стрелками, которые показывают, что электронная плотность распределена по всему соединению.

Резонансные структуры нитрат-иона : Нитрат-ион имеет три действующие структуры, которые меняются в зависимости от расположения электронов.

Рисование резонансных структур

Когда вы рисуете резонансные структуры, важно не забывать сдвигать только электроны; атомы должны иметь одинаковое положение. Иногда резонансные структуры включают размещение положительных и отрицательных зарядов на определенных атомах.Поскольку атомы с электрическими зарядами не так стабильны, как атомы без электрических зарядов, эти резонансные структуры будут вносить меньший вклад в общую резонансную структуру, чем структура без зарядов.

Химия 4.4 Подробнее о ковалентных связях — YouTube : В этом уроке обсуждаются координационные ковалентные связи и резонансные структуры.

7.4 Формальные заряды и резонанс — Химия

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

Вычислить формальные заряды для атомов в любой структуре Льюиса
Используйте формальные заряды, чтобы определить наиболее разумную структуру Льюиса для данной молекулы
Объясните концепцию резонанса и нарисуйте структуры Льюиса, представляющие резонансные формы для данной молекулы

В предыдущем разделе мы обсуждали, как писать структуры Льюиса для молекул и многоатомных ионов.Однако, как мы видели, в некоторых случаях, по-видимому, для молекулы существует более одной допустимой структуры. Мы можем использовать концепцию формальных сборов, чтобы помочь нам предсказать наиболее подходящую структуру Льюиса, когда разумно несколько.

Формальный заряд атома в молекуле — это гипотетический заряд , который имел бы атом, если бы мы могли равномерно перераспределить электроны в связях между атомами. Другими словами, формальный заряд получается, когда мы берем количество валентных электронов нейтрального атома, вычитаем несвязывающие электроны, а затем вычитаем количество связей, связанных с этим атомом в структуре Льюиса.

Таким образом, формальный сбор мы рассчитываем следующим образом:

[латекс] \ text {формальный заряд} = \ # \; \ text {электроны валентной оболочки (свободный атом)} \; — \; \ # \; \ text {электроны неподеленной пары} \; — \ frac {1} {2} \ # \; \ text {связывающие электроны} [/ латекс]

Мы можем перепроверить формальные расчеты сборов, определив сумму формальных сборов для всей конструкции. Сумма формальных зарядов всех атомов в молекуле должна быть равна нулю; сумма формальных зарядов в ионе должна равняться заряду иона.

Мы должны помнить, что формальный заряд, вычисленный для атома, не является фактическим зарядом атома в молекуле. Официальная оплата — это всего лишь полезная процедура бухгалтерского учета; он не указывает на наличие реальных сборов.

Пример 1

Расчет формального заряда по структурам Льюиса
Присвойте формальные заряды каждому атому в ионе межгалогена ICl ₄ ^—.

Решение

Разделим связывающие пары электронов поровну для всех связей I – Cl:
Мы относим неподеленные пары электронов к их атомам .Каждому атому Cl теперь соответствует семь электронов, а атому I — восемь.
Вычтите это число из числа валентных электронов нейтрального атома: I: 7 — 8 = –1Cl: 7 — 7 = 0 Сумма формальных зарядов всех атомов равна –1, что идентично заряд иона (–1).

Проверьте свои знания
Рассчитайте формальный заряд для каждого атома в молекуле окиси углерода:

Пример 2

Расчет формального заряда по структурам Льюиса
Присвойте формальные заряды каждому атому в молекуле межгалогена BrCl ₃.

Решение

Назначьте один из электронов в каждой связи Br – Cl атому Br, а один — атому Cl в этой связи:
Назначьте неподеленные пары их атомам. Теперь каждый атом Cl имеет семь электронов, а атом Br — семь электронов.
Вычтите это число из количества валентных электронов нейтрального атома. Это дает формальный заряд: Br: 7-7 = 0Cl: 7-7 = 0
Все атомы в BrCl ₃ имеют формальный заряд, равный нулю, а сумма формальных зарядов равна нулю, как и в нейтральной молекуле.

Проверьте свои знания
Определите формальный заряд для каждого атома в NCl ₃.

Ответ:

N: 0; все три атома Cl: 0

Расположение атомов в молекуле или ионе называется его молекулярной структурой . Во многих случаях выполнение шагов по написанию структур Льюиса может привести к более чем одной возможной молекулярной структуре — например, к различным расположениям электронов с множественными связями и неподеленными парами или различным расположениям атомов.Несколько рекомендаций, касающихся формального заряда, могут помочь решить, какая из возможных структур наиболее вероятна для конкретной молекулы или иона:

Молекулярная структура, в которой все формальные заряды равны нулю, предпочтительнее, чем структура, в которой некоторые формальные заряды не равны нулю.
Если структура Льюиса должна иметь ненулевые формальные сборы, предпочтительнее расположение с наименьшими ненулевыми формальными сборами.
Структуры Льюиса предпочтительны, когда соседние формальные заряды равны нулю или имеют противоположный знак.
Когда мы должны выбрать одну из нескольких структур Льюиса с аналогичным распределением формальных зарядов, предпочтительнее структура с отрицательными формальными зарядами на более электроотрицательных атомах.

Чтобы увидеть, как применяются эти рекомендации, давайте рассмотрим некоторые возможные структуры для диоксида углерода, CO ₂. Из нашего предыдущего обсуждения мы знаем, что менее электроотрицательный атом обычно занимает центральное положение, но формальные заряды позволяют нам понять , почему это происходит .Мы можем изобразить три варианта структуры: углерод в центре и двойные связи, углерод в центре с одинарной и тройной связью и кислород в центре с двойными связями:

Сравнивая три формальных платежа, мы можем окончательно определить структуру слева как предпочтительную, потому что она имеет только формальные нулевые сборы (Рекомендация 1).

В качестве другого примера, тиоцианат-ион, ион, образованный из атома углерода, атома азота и атома серы, может иметь три разные молекулярные структуры: CNS ^—, NCS ^— или CSN ^—.Формальные заряды, присутствующие в каждой из этих молекулярных структур, могут помочь нам выбрать наиболее вероятное расположение атомов. Возможные структуры Льюиса и формальные заряды для каждой из трех возможных структур тиоцианат-иона показаны здесь:

Обратите внимание, что сумма формальных зарядов в каждом случае равна заряду иона (–1). Однако предпочтительнее первое расположение атомов, потому что оно имеет наименьшее количество атомов с ненулевым формальным зарядом (Рекомендация 2).Кроме того, он помещает наименее электроотрицательный атом в центр, а отрицательный заряд — на более электроотрицательный элемент (Рекомендация 4).

Пример 3

Использование формального заряда для определения молекулярной структуры
Закись азота, N ₂ O, широко известная как веселящий газ, используется в качестве анестетика при незначительных операциях, таких как обычное удаление зубов мудрости. Какова вероятная структура закиси азота?

Решение
Определение формального платежа дает следующее:

Структура с концевым атомом кислорода наилучшим образом удовлетворяет критерию наиболее устойчивого распределения формального заряда:

Количество атомов с формальными зарядами сведено к минимуму (Рекомендация 2), и нет формальных зарядов, превышающих единицу (Рекомендация 2).Это снова согласуется с предпочтением иметь менее электроотрицательный атом в центральном положении.

Проверьте свои знания
Какая молекулярная структура является наиболее вероятной для нитритного (NO ₂ ^—) иона?

Вы могли заметить, что нитрит-анион в Примере 3 может иметь две возможные структуры с атомами в одинаковых положениях. Однако электроны, участвующие в двойной связи N – O, находятся в разных положениях:

Если нитрит-ионы действительно содержат одинарную и двойную связь, мы ожидаем, что длины этих двух связей будут разными.Двойная связь между двумя атомами короче (и прочнее), чем одинарная связь между теми же двумя атомами. Однако эксперименты показывают, что обе связи N – O в NO ₂ ^— имеют одинаковую прочность и длину и идентичны по всем остальным свойствам.

Невозможно записать единую структуру Льюиса для NO ₂ ^—, в которой азот имеет октет и обе связи эквивалентны. Вместо этого мы используем концепцию резонанса : если две или более структуры Льюиса с одинаковым расположением атомов могут быть записаны для молекулы или иона, фактическое распределение электронов будет в среднем на из того, что показано различными структурами Льюиса. .Фактическое распределение электронов в каждой из связей азот-кислород в NO ₂ ^— является средним для двойной связи и одинарной связи. Мы называем отдельные структуры Льюиса резонансными формами . Фактическая электронная структура молекулы (среднее значение резонансных форм) называется гибридом резонанса , индивидуальных резонансных форм. Двунаправленная стрелка между структурами Льюиса указывает на то, что они являются резонансными формами. Таким образом, электронная структура иона NO ₂ ^— представлена как:

Мы должны помнить, что молекула, описанная как резонансный гибрид , никогда не обладает электронной структурой, описываемой какой-либо из резонансных форм.Он не колеблется между резонансными формами; скорее, реальная электронная структура — это , всегда на среднее значение, показанное для всех резонансных форм. Джордж Веланд, один из пионеров теории резонанса, использовал историческую аналогию для описания взаимосвязи между резонансными формами и резонансными гибридами. Средневековый путешественник, никогда раньше не встречавший носорога, описал его как гибрид дракона и единорога, потому что он имел много общих свойств с обоими. Подобно тому, как носорог иногда не является драконом и не единорогом в другое время, резонансный гибрид не является ни одной из его резонансных форм в любой момент времени.Как и носорог, это реальная сущность, существование которой показали экспериментальные данные. У него есть некоторые общие характеристики с его резонансными формами, но сами резонансные формы представляют собой удобные воображаемые изображения (например, единорог и дракон).

Карбонат-анион, CO ₃ ²⁻, дает второй пример резонанса:

Один атом кислорода должен иметь двойную связь с углеродом, чтобы завершить октет на центральном атоме. Однако все атомы кислорода эквивалентны, и двойная связь может образовываться из любого одного из трех атомов.Это приводит к возникновению трех резонансных форм карбонат-иона. Поскольку мы можем записать три идентичные резонансные структуры, мы знаем, что фактическое расположение электронов в карбонат-ионе является средним из трех структур. Опять же, эксперименты показывают, что все три связи C – O абсолютно одинаковы.

Онлайн-программа Lewis Structure Make включает множество примеров для практики рисования резонансных структур.

В структуре Льюиса формальные заряды можно назначить каждому атому, рассматривая каждую связь, как если бы половина электронов была назначена каждому атому.Эти гипотетические формальные обвинения служат руководством для определения наиболее подходящей структуры Льюиса. Предпочтительна структура, в которой формальные расходы максимально близки к нулю. Резонанс возникает в тех случаях, когда можно записать две или более структур Льюиса с одинаковым расположением атомов, но с различным распределением электронов. Фактическое распределение электронов (резонансный гибрид) является средним от распределения, указанного отдельными структурами Льюиса (резонансные формы).

[латекс] \ text {формальный заряд} = \ # \; \ text {электроны валентной оболочки (свободный атом)} \; — \; \ # \; \ text {электроны неподеленной пары} \; — \ frac {1} {2} \ # \; \ text {связывание электронов} [/ latex]

Упражнения по химии в конце главы

Запишите резонансные формы, описывающие распределение электронов в каждой из этих молекул или ионов.
(а) диоксид селена, OSeO
(б) нитрат-ион, NO ₃ ^—
(c) азотная кислота, HNO ₃ (N связан с группой OH и двумя атомами O)
(г) бензол, C ₆ H ₆:
(е) формиат-ион:
Напишите резонансные формы, описывающие распределение электронов в каждой из этих молекул или ионов.
(а) диоксид серы, SO ₂
(б) карбонат-ион, CO ₃ ²⁻
(c) гидрокарбонат-ион, HCO ₃ ^— (C связан с группой OH и двумя атомами O)
(d) пиридин:
(е) аллильный ион:
Напишите резонансные формы озона, O ₃, компонента верхних слоев атмосферы, защищающего Землю от ультрафиолетового излучения.
Нитрит натрия, который использовали для консервирования бекона и другого мяса, представляет собой ионное соединение.Напишите резонансные формы нитрит-иона, NO ₂ ^—.
С точки зрения присутствующих связей, объясните, почему уксусная кислота, CH ₃ CO ₂ H, содержит два различных типа углерод-кислородных связей, тогда как ацетат-ион, образованный при потере иона водорода из уксусной кислоты, только содержит один тип углерод-кислородной связи. Показаны скелетные структуры этих видов:
Напишите структуры Льюиса для следующего и включите резонансные структуры, где это необходимо.Укажите, какая углеродно-кислородная связь самая прочная.
(а) CO ₂
(б) CO
Зубные пасты, содержащие гидрокарбонат натрия (бикарбонат натрия) и перекись водорода, широко используются. Напишите структуры Льюиса для иона гидрокарбоната и молекулы перекиси водорода с резонансными формами там, где это необходимо.
Определите формальную стоимость каждого элемента следующим образом:
(а) HCl
(б) CF ₄
(в) PCl ₃
(г) ПФ ₅
Определите формальную стоимость каждого элемента следующим образом:
(а) H ₃ O ⁺
(б) СО ₄ ²⁻
(в) NH ₃
(г) О ₂ ²⁻
(д) H ₂ O ₂
Рассчитайте формальный заряд хлора в молекулах Cl ₂, BeCl ₂ и ClF ₅.
Рассчитайте формальный заряд каждого элемента в следующих соединениях и ионах:
(а) F ₂ CO
(б) НЕТ ^—
(в) БФ ₄ ^—
(г) SnCl ₃ ^—
(д) H ₂ CCH ₂
(ж) ClF ₃
(г) SeF ₆
(ч) PO ₄ ³⁻
Изобразите все возможные резонансные структуры для каждого из этих соединений.Определите формальный заряд на каждом атоме в каждой из резонансных структур:
(а) О ₃
(б) СО ₂
(в) НЕТ ₂ ^—
(г) НЕТ ₃ ^—
Исходя из формальных соображений заряда, какое из следующего могло бы быть правильным расположением атомов в нитрозилхлориде: ClNO или ClON?
Исходя из формальных соображений заряда, какое из следующего, вероятно, будет правильным расположением атомов в хлорноватистой кислоте: HOCl или OClH?
Исходя из формальных соображений заряда, какое из следующего могло бы быть правильным расположением атомов в диоксиде серы: OSO или SOO?
Изобразите структуру гидроксиламина, H ₃ NO, и назначьте формальные заряды; посмотрите структуру.Соответствует ли фактическая структура официальным обвинениям?
Йод образует ряд фторидов (перечислены здесь). Напишите структуры Льюиса для каждого из четырех соединений и определите формальный заряд атома йода в каждой молекуле:
(а) IF
(б) IF ₃
(в) IF ₅
(d) IF ₇
Напишите структуру Льюиса и химическую формулу соединения с молярной массой около 70 г / моль, которое содержит 19.7% азота и 80,3% фтора по массе и определяют формальный заряд атомов в этом соединении.
Какую из следующих структур можно ожидать от азотистой кислоты? Определить официальные сборы:
Серная кислота — это промышленный химикат, производимый в наибольшем количестве во всем мире. Только в Соединенных Штатах ежегодно производится около 90 миллиардов фунтов стерлингов. Напишите структуру Льюиса для серной кислоты, H ₂ SO ₄, которая имеет два атома кислорода и две группы OH, связанные с серой.

Глоссарий

официальное обвинение: заряд, который возникнет на атоме, если взять количество валентных электронов на нейтральном атоме и вычесть несвязывающие электроны и количество связей (половина связывающих электронов)

молекулярная структура: Расположение атомов в молекуле или ионе

резонанс: ситуация, в которой одной структуры Льюиса недостаточно для описания связи в молекуле и наблюдается среднее значение нескольких структур

резонансная форма: две или более структуры Льюиса, которые имеют одинаковое расположение атомов, но разное расположение электронов

резонансный гибрид: среднее резонансных форм, показанных отдельными структурами Льюиса

Решения

Ответы на упражнения в конце главы по химии

2.(а)

(б)

(в)

(г)

(д)

6. (а)

(b)

CO имеет самую прочную связь углерод-кислород, потому что существует тройная связь, соединяющая C и O. CO ₂ имеет двойные связи.

8. (а) H: 0, Cl: 0; (б) C: 0, F: 0; (c) P: 0, Cl 0; (d) P: 0, F: 0

10. Cl в Cl ₂: 0; Cl в BeCl ₂: 0; Cl в ClF ₅: 0

12.а)
;

(б)
;

(с)
;

(г)

14. HOCl

16. Структура, дающая нулевые формальные сборы, соответствует реальной структуре:

18. NF ₃;

20.

Учебное пособие по физике: нейтральный против заряженных объектов

Как обсуждалось в предыдущем разделе Урока 1, атомы являются строительными блоками материи. Есть разные типы атомов, известные как элементы.Атомы каждого элемента отличаются друг от друга количеством протонов, присутствующих в их ядрах. Атом, содержащий один протон, является атомом водорода (H). Атом, содержащий 6 протонов, является атомом углерода. А атом, содержащий 8 протонов, — это атом кислорода.

Число электронов, окружающих ядро, будет определять, является ли атом электрически заряженным или электрически нейтральным. Количество заряда одного протона равно количеству заряда, которым обладает один электрон.Протон и электрон имеют одинаковое количество заряда, но противоположный тип заряда. Таким образом, если атом содержит равное количество протонов и электронов, атом описывается как электрически нейтральный . С другой стороны, если в атоме неравное количество протонов и электронов, то атом электрически заряжен (и фактически, тогда он упоминается как ион , а не как атом). Любая частица, будь то атом, молекула или ион, которая содержит меньше электронов, чем протонов, называется положительно заряженной .И наоборот, любая частица, которая содержит больше электронов, чем протонов, называется отрицательно заряженной .

Заряженные и незаряженные частицы
Положительно заряженный	Отрицательно заряжено	Незаряженный
Протонов больше, чем электронов	Имеет больше электронов, чем протонов	Равное количество протонов и электронов

Заряженные объекты как дисбаланс протонов и электронов

В предыдущем разделе Урока 1 атом был описан как небольшое и плотное ядро из положительно заряженных протонов и нейтральных нейтронов, окруженное оболочками из отрицательно заряженных электронов.Протоны прочно связаны внутри ядра и не могут быть удалены обычными способами. В то время как электроны притягиваются к протонам ядра, добавление энергии к атому может убедить электронов покинуть атом. Точно так же электроны внутри атомов других материалов можно убедить, оставить свои собственные электронные оболочки, а стать членами электронных оболочек других атомов из других материалов. Короче говоря, электроны — это мигранты, они постоянно находятся в движении и всегда готовы испытать новую атомную среду.

Все объекты состоят из этих атомов. Электроны, содержащиеся в объектах, склонны перемещаться или мигрировать к другим объектам. Процесс, когда электрон покидает один материальный объект, чтобы поселиться (возможно, только временно) в другом объекте, является обычным повседневным явлением. Даже когда вы читаете слова на этой веб-странице, некоторые электроны, вероятно, проходят через монитор и прилипают к вашей одежде (при условии, что вы используете этот ресурс в Интернете) (и носите одежду).Если бы вы прошли по ковру к двери в комнату, электроны, скорее всего, соскочили бы с атомов вашей обуви и переместились бы на атомы ковра. И когда одежда падает в сушилку, весьма вероятно, что электроны на одном предмете одежды переместятся с атомов на атомы другого предмета одежды. В общем, для того, чтобы электроны могли перемещаться от атомов одного материала к атомам другого материала, должен быть источник энергии, мотив и путь с низким сопротивлением .

Причина и механизмы этого движения электронов будут предметом Урока 2. Пока достаточно сказать, что заряженные объекты содержат неравное количество протонов и электронов. У заряженных объектов дисбаланс заряда — либо отрицательных электронов больше, чем положительных протонов, либо наоборот. А нейтральные объекты имеют баланс заряда — равное количество протонов и электронов. Принцип, изложенный ранее для атомов, может быть применен к объектам.Объекты с большим количеством электронов, чем протонов, заряжены отрицательно; объекты с меньшим количеством электронов, чем протонов, заряжены положительно.

В этом обсуждении электрически заряженных и электрически нейтральных объектов нейтрон не учитывается. Нейтроны, будучи электрически нейтральными, в этом устройстве роли не играют. Их присутствие (или отсутствие) не будет иметь прямого отношения к тому, заряжен объект или нет. Их роль в атоме заключается просто в обеспечении стабильности ядра, но этот предмет не обсуждается в «Классе физики».Когда дело доходит до драмы статического электричества, электроны и протоны становятся главными героями.

Начисление в размере

Как и масса, заряд объекта является измеримой величиной. Заряд, которым обладает объект, часто выражается с помощью научной единицы, известной как Coulomb . Так же, как масса измеряется в граммах или килограммах, заряд измеряется в кулонах (сокращенно C). Поскольку один кулон заряда представляет собой аномально большое количество заряда, единицы микрокулонов (мкКл) или нанокулонов (нКл) чаще используются в качестве единицы измерения заряда.Чтобы проиллюстрировать величину 1 кулон, объекту потребуется избыток 6,25 x 10 ¹⁸ электронов, чтобы иметь общий заряд -1 C. И, конечно же, объект с нехваткой 6,25 x 10 ¹⁸ электронов будет иметь общий заряд +1 кл.

Заряд одного электрона равен -1,6 x 10 ^-19 Кулон. Заряд одиночного протона равен +1,6 x 10 ^-19 Кулон. Количество заряда на объекте отражает степень дисбаланса между электронами и протонами на этом объекте.Таким образом, чтобы определить полный заряд положительно заряженного объекта (объекта с избытком протонов), нужно вычесть общее количество электронов из общего количества протонов. Эта операция дает количество избыточных протонов. Поскольку один протон вносит заряд +1,6 x 10 ^-19 кулонов в общий заряд атома, общий заряд можно вычислить, умножив количество избыточных протонов на +1,6 x 10 ^-19 кулонов. Аналогичный процесс используется для определения общего заряда отрицательно заряженного объекта (объекта с избытком электронов), за исключением того, что количество протонов сначала вычитается из количества электронов.

Этот принцип проиллюстрирован в следующей таблице.

Объект	Количество избыточных протонов / электронов	Количество и вид заряда (Q) объекта в кулонах (C)
A	1 x 10 ⁶ избыточных электронов	-1.6 х 10 ^-13 С
B	1 x 10 ⁶ избыточных протонов	+1,6 х 10 ^-13 С
С	2 x 10 ¹⁰ избыточных электронов	-3,2 х 10 ^-9 С
D	3.5 x 10 ⁸ избыточных протонов	+5,6 х 10 ^-11 С
E	4.67 x 10 ¹⁰ избыточных электронов	-7,5 х 10 ^-9 С

В заключение, электрически нейтральный объект — это объект, который имеет баланс протонов и электронов.Напротив, заряженный объект имеет дисбаланс протонов и электронов. Определение количества заряда на таком объекте включает в себя процесс подсчета ; общее количество электронов и протонов сравнивается, чтобы определить разницу между количеством протонов и электронов. Эта разница умножается на 1,6 x 10 ^-19 Кулонов, чтобы определить общее количество заряда на объекте. Тип заряда (положительный или отрицательный) определяется наличием избытка протонов или электронов.

Хотим предложить …

Иногда просто прочитать об этом недостаточно. Вы должны с ним взаимодействовать! И это именно то, что вы делаете, когда используете один из интерактивных материалов The Physics Classroom. Мы хотели бы предложить вам совместить чтение этой страницы с использованием нашего интерактивного зарядного устройства. Вы можете найти его в разделе Physics Interactives на нашем сайте. Charging Interactive — это электростатическая «игровая площадка», которая позволяет учащемуся исследовать различные концепции, связанные с зарядом, взаимодействиями зарядов, процессами зарядки и заземлением.Как только вы освоитесь с концепциями, коснитесь кнопки «Играть» своим игровым лицом.

Проверьте свое понимание

Используйте свое понимание заряда, чтобы ответить на следующие вопросы. По завершении нажмите кнопку, чтобы просмотреть ответы.

1. ИСТИНА или ЛОЖЬ : положительно заряженный объект содержит все протоны и не содержит электронов.

2. ИСТИНА или ЛОЖЬ : отрицательно заряженный объект может содержать только электроны без сопутствующих протонов.

3. ИСТИНА или ЛОЖЬ : электрически нейтральный объект содержит только нейтроны.

4.Определите следующие частицы как заряженные или незаряженные. Если они заряжены, укажите, заряжены ли они положительно или отрицательно. (n = нейтрон, p = протон, e = электрон)

5. Рассмотрим рисунок справа с нейтральным атомом кислорода.

а. Объясните, что должно произойти, чтобы атом кислорода стал отрицательно заряженным.
г. Объясните, что должно произойти, чтобы атом кислорода стал положительно заряженным.

6. Определите количество и тип заряда объекта, у которого на 3,62 x 10 ¹² протонов больше, чем электронов.

7. Заполните следующие утверждения:

После довольно утомительного подсчета (и довольно громкого рассказа) учитель физики определяет, что содержится очень маленький образец объекта…

а. … 8,25749 x 10 ¹⁷ протонов и 5,26 x 10 ¹⁴ электронов; заряд на этот объект составляет ____ кулонов.

г. … 3,12 x 10 ¹⁴ протонов и 4,5488 x 10 ¹⁶ электронов; заряд на этот объект составляет ____ кулонов.

г. … 2,40277 x 10 ¹⁹ протонов и 9,88 x 10 ¹⁶ электронов; заряд на этот объект составляет ____ кулонов.

г. … 2,6325 x 10 ¹⁵ протонов и 2.6325 х 10 ¹⁵ электронов; заряд на этот объект составляет ____ кулонов.

8. Количество заряда, переносимого молнией, оценивается в 10 кулонов. Какое количество лишних электронов переносит молния?

9. Ответьте на следующее заявление учащегося:

«Положительно заряженный объект — это объект, в котором имеется избыток положительных электронов.»

2.3: Формальные заряды — Chemistry LibreTexts

Определение формальных зарядов на атоме

Формальный заряд сравнивает количество электронов вокруг «нейтрального атома» (атома не в молекуле) с количеством электронов вокруг атома в молекуле. Формальный заряд назначается атому в молекуле, если предполагается, что электроны во всех химических связях одинаково распределяются между атомами, независимо от относительной электроотрицательности.Для расчета формальных зарядов мы относим электроны в молекуле к отдельным атомам в соответствии со следующими правилами:

Несвязывающие электроны присваиваются атому, на котором они расположены.
Связывающие электроны делятся поровну между двумя связанными атомами, поэтому по одному электрону от каждой связи идет к каждому атому.

Формальный заряд каждого атома в молекуле можно рассчитать с помощью следующего уравнения:

Формальный заряд = (количество валентных электронов в свободном атоме) — (количество электронов неподеленной пары) — (1/2 количество электронов пары связей) Уравнение.2.3.1

Чтобы проиллюстрировать этот метод, давайте вычислим формальный заряд атомов в аммиаке (NH ₃), чья структура Льюиса выглядит следующим образом:

У нейтрального атома азота пять валентных электронов (он находится в группе 15). Согласно структуре Льюиса, атом азота в аммиаке имеет одну неподеленную пару и три связи с атомами водорода. Подставляя в уравнение 2.3.1, получаем

Формальный заряд N = (5 валентных e-) — (2 одиночных пары e-) — (1/2 x 6 пар связей e-) = 0

Нейтральный атом водорода имеет один валентный электрон.Каждый атом водорода в молекуле не имеет несвязывающих электронов и не имеет одной связи. Используя уравнение 2.3.1 для расчета формального заряда водорода, получаем

Формальный заряд H = (1 валентность e-) — (0 одиночная пара e-) — (1/2 x 2 пары связей e-) = 0

Сумма формальных зарядов каждого атома должна быть равна общему заряду молекулы или иона. В этом примере азот и каждый водород имеют формальный нулевой заряд. В сумме общий заряд равен нулю, что соответствует общему нейтральному заряду молекулы NH ₃.

Обычно структура с наиболее формальными нулевыми зарядами на атомах является более стабильной структурой Льюиса. В случаях, когда ДОЛЖНЫ быть положительные или отрицательные формальные заряды на различных атомах, наиболее стабильные структуры обычно имеют отрицательные формальные заряды на более электроотрицательных атомах и положительные формальные заряды на менее электроотрицательных атомах. Следующий пример дополнительно демонстрирует, как рассчитать формальные заряды для многоатомных ионов.

Пример 2.3.1

Вычислите формальные заряды каждого атома в ионе NH ₄ ⁺.

Дано: химических веществ

Запрошено: формальных сборов

Стратегия:

Определите количество валентных электронов в каждом атоме иона NH ₄ ⁺. Используйте электронную структуру Льюиса NH ₄ ⁺, чтобы определить количество связывающих и несвязывающих электронов, связанных с каждым атомом, а затем используйте уравнение 2.3.1 для вычисления формального заряда на каждом атоме.

Решение:

Электронная структура Льюиса для иона NH ₄ ⁺ выглядит следующим образом:

У атома азота в аммонии ноль несвязывающих электронов и 4 связи.Таким образом, используя уравнение 2.3.1, формальный заряд атома азота равен

Формальный заряд N = (5 валентность e-) — (0 одиночная пара e-) — (1/2 x 8 пара связей e-) = 1+

формальных сборов (N) = 5− (0 + 82) = 0

Каждый атом водорода в имеет одну связь и ноль несвязывающих электронов. Таким образом, формальный заряд каждого атома водорода составляет

Формальный заряд H = (1 валентность e-) — (0 одиночная пара e-) — (1/2 x 2 пары связей e-) = 0

формальных сборов (H) = 1− (0 + 22) = 0

Формальные заряды на атомах в ионе NH ₄ ⁺, таким образом, равны

Суммирование формальных зарядов на атомах должно дать нам общий заряд молекулы или иона.В этом случае сумма формальных зарядов равна 0 + 1 + 0 + 0 + 0 = 1+, что совпадает с общим зарядом многоатомного иона аммония.

Упражнение \ (\ PageIndex {1} \)

Запишите формальные заряды всех атомов в BH ₄ ^—.

Ответ: .

Определение заряда атомов в органических структурах

Рассмотренный выше метод расчета формальных зарядов на атомах является важной отправной точкой для начинающего химика-органика и хорошо работает при работе с небольшими структурами.Но этот метод становится неоправданно трудоемким при работе с более крупными конструкциями. Было бы чрезвычайно утомительно определять формальные заряды на каждом атоме в 2′-дезоксицитидине (одном из четырех нуклеозидных строительных блоков, составляющих ДНК) с помощью уравнения 2.3.1. По мере того, как вы приобретете больше опыта с органическими структурами, вы сможете быстро взглянуть на этот тип сложной структуры и определить заряды на каждом атоме.

2′-дезоксицитидин

Вам необходимо развить способность быстро и эффективно рисовать большие конструкции и определять формальные расходы.К счастью, это требует лишь некоторой практики в распознавании общих моделей связи.

Органическая химия имеет дело только с небольшой частью таблицы Менделеева, настолько, что становится удобно распознавать формы связи этих атомов. На рисунке ниже показаны наиболее важные формы склеивания. Они будут подробно рассмотрены ниже. Важно отметить, что большинство атомов в молекуле нейтральны. Обратите особое внимание на нейтральные формы элементов ниже, потому что именно так они будут выглядеть большую часть времени.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Структуры обычных органических атомов и ионов.

Углерод

Углерод, важнейший элемент для химиков-органиков. В структурах метана, метанола, этана, этена и этина есть четыре связи с атомом углерода. И каждый атом углерода имеет формальный нулевой заряд. Другими словами, углерод четырехвалентный , что означает, что он обычно образует четыре связи.

Углерод четырехвалентен в большинстве органических молекул, но есть исключения.Далее в этой главе и по всей книге приведены примеры органических ионов, называемых «карбокатионами» и «карбанионами», в которых атом углерода имеет положительный или отрицательный формальный заряд, соответственно. Карбокатионы возникают, когда углерод имеет только три связи и не имеет неподеленных пар электронов. Карбокатионы имеют всего 3 валентных электрона и формальный заряд +1. Карбанионы возникают, когда атом углерода имеет три связи плюс одну неподеленную пару электронов. Карбанионы имеют 5 валентных электронов и формальный заряд -1.

Две другие возможности — это углеродные радикалы и карбены, оба из которых имеют нулевой формальный заряд. Углеродный радикал имеет три связи и один неспаренный электрон. Углеродные радикалы имеют 4 валентных электрона и нулевой формальный заряд. Карбены представляют собой высокореактивные частицы, в которых атом углерода имеет две связи и одну неподеленную пару электронов, что придает ему формальный нулевой заряд. Хотя карбены встречаются редко, вы встретите их в разделе 8.10 Добавление карбенов к алкенам.

Вы, безусловно, должны использовать методы, которым вы научились, чтобы проверить правильность этих формальных сборов для примеров, приведенных выше. Что еще более важно, вам нужно будет, прежде чем вы значительно продвинетесь в своем изучении органической химии, просто распознать эти закономерности (и схемы, описанные ниже для других атомов) и уметь быстро определять атомы углерода, несущие положительные и отрицательные формальные заряды осмотр.

Водород

Обычный образец связи для водорода прост: атомы водорода в органических молекулах обычно имеют только одну связь, без неспаренных электронов и формальный заряд, равный нулю.Исключением из этого правила являются протон H ⁺, ион гидрида H ^— и водородный радикал H ^. . Протон представляет собой водород без связей и неподеленных пар с формальным зарядом +1. Ион гидрида представляет собой водород без связей, с парой электронов и формальным зарядом -1. Радикал водорода представляет собой атом водорода без связей, с одним неспаренным электроном и формальным зарядом 0.Поскольку эта книга концентрируется на органической химии применительно к живым существам, мы не будем рассматривать «голые» протоны и гидриды как таковые, потому что они слишком реактивны, чтобы присутствовать в такой форме в водном растворе. Тем не менее, идея о протоне будет очень важна, когда мы будем обсуждать кислотно-щелочную химию, а идея о гидрид-иона станет очень важной намного позже в книге, когда мы будем обсуждать реакции окисления и восстановления органических соединений. Однако, как правило, все атомы водорода в органических молекулах имеют одну связь и не имеют формального заряда.

Кислород

Обычное расположение кислорода с формальным нулевым зарядом — это когда атом кислорода имеет 2 связи и 2 неподеленные пары. Другие устройства — это кислород с 1 связью и 3 неподеленными парами, который имеет формальный заряд -1, и кислород с 3 связями и 1 неподеленной парой, который имеет формальный заряд +1. Все три образца кислорода соответствуют правилу октетов.

Если он имеет две связи и две неподеленные пары, как в воде, он будет иметь нулевой формальный заряд.Если он имеет одну связь и три неподеленные пары, как в гидроксид-ионе, он будет иметь формальный заряд -1. Если он имеет три связи и одну неподеленную пару, как в ионе гидроксония, он будет иметь формальный заряд +1.

Кислород также может существовать в виде радикала, например, когда атом кислорода имеет одну связь, две неподеленные пары и один неспаренный (свободный радикал) электрон, что дает ему формальный нулевой заряд. Однако пока сконцентрируйтесь на трех основных примерах нерадикальных веществ, поскольку они составляют большинство кислородсодержащих молекул, с которыми вы столкнетесь в органической химии.

Азот

Азот имеет два основных типа связывания, каждый из которых соответствует правилу октетов:

Если у азота есть три связи и неподеленная пара, он имеет формальный заряд ноль. Если у него четыре связи (и нет ни одной единственной пары), он имеет формальный заряд +1. В довольно необычной схеме связывания отрицательно заряженный азот имеет две связи и две неподеленные пары.

Фосфор и сера

Два элемента третьего ряда обычно встречаются в биологических органических молекулах: фосфор и сера.Хотя оба этих элемента имеют другие схемы связывания, которые имеют отношение к лабораторной химии, в биологическом контексте сера почти всегда следует той же схеме связывания / формального заряда, что и кислород, в то время как фосфор присутствует в форме иона фосфата (PO ₄ ^3-), где он имеет пять связей (почти всегда с кислородом), отсутствие неподеленных пар и формальный нулевой заряд. Помните, что элементы в третьей строке периодической таблицы имеют d орбиталей в своей валентной оболочке, а также s и p орбиталей, и, таким образом, не связаны правилом октетов.

Галогены

Галогены (фтор, хлор, бром и йод) очень важны в лабораторной и медицинской органической химии, но реже встречаются в органических молекулах природного происхождения. Галогены в органических соединениях обычно видны с одной связью, тремя неподеленными парами и формальным нулевым зарядом. Иногда, особенно в случае брома, мы можем встретить реакционноспособные частицы, в которых галоген имеет две связи (обычно в трехчленном кольце), две неподеленные пары и формальный заряд +1.

Эти правила, если их усвоить и усвоить, так что вам даже не нужно о них думать, они позволят вам довольно быстро рисовать большие органические структуры с формальными затратами.

После того, как вы научились рисовать структуры Льюиса, не всегда необходимо рисовать неподеленные пары на гетероатомах, поскольку вы можете предположить, что надлежащее количество электронов присутствует вокруг каждого атома, чтобы соответствовать указанному формальному заряду (или его отсутствию). . Однако иногда рисуются одиночные пары, если это помогает сделать объяснение более ясным.

Упражнение \ (\ PageIndex {2} \)

Укажите атом с ненейтральным зарядом в следующем атоме:

Ответ

CO

₂

1. C менее электроотрицателен, чем O, поэтому это центральный атом.

2. C имеет 4 валентных электрона, и каждый O имеет 6 валентных электронов, всего 16 валентных электронов.

3. Размещение одной электронной пары между C и каждым O дает O – C – O, с оставшимися 12 электронами.

4. Разделение оставшихся электронов между атомами O дает три неподеленные пары на каждом атоме:

Эта структура имеет октет электронов вокруг каждого атома O, но только 4 электрона вокруг атома C.

5. У центрального атома не осталось электронов.

6. Чтобы дать атому углерода октет электронов, мы можем преобразовать две неподеленные пары на атомах кислорода в связывающие электронные пары. Однако есть два способа сделать это. Мы можем либо взять по одной электронной паре от каждого кислорода, чтобы сформировать симметричную структуру, либо взять обе электронные пары от одного атома кислорода, чтобы получить асимметричную структуру:

Обе электронные структуры Льюиса дают всем трем атомам октет.Как нам выбрать между этими двумя возможностями? Формальные заряды для двух электронных структур Льюиса CO ₂ следующие:

Обе структуры Льюиса имеют чистый формальный заряд, равный нулю, но структура справа имеет заряд +1 на более электроотрицательный атом (O). Таким образом, предполагается, что симметричная структура Льюиса слева будет более стабильной, и фактически это структура, наблюдаемая экспериментально. Однако помните, что формальные заряды , а не представляют собой фактические заряды на атомах в молекуле или ионе.Они используются просто как бухгалтерский метод для предсказания наиболее стабильной структуры Льюиса для соединения.

Примечание

Структура Льюиса с набором формальных зарядов, близких к нулю, обычно наиболее устойчива.

Пример 2.3.2

Ион тиоцианата (SCN ^—), который используется в печати и в качестве ингибитора коррозии против кислых газов, имеет по крайней мере две возможные электронные структуры Льюиса. Нарисуйте две возможные структуры, назначьте формальные заряды всем атомам в обоих и решите, какое расположение электронов является предпочтительным.

Дано: химических веществ

Запрошено: Электронные структуры Льюиса, формальные заряды и предпочтительное расположение

Стратегия:

A Используйте пошаговую процедуру, чтобы записать две вероятные электронные структуры Льюиса для SCN ^—.

B Рассчитайте формальный заряд каждого атома, используя уравнение 2.3.1.

C Предскажите, какая структура предпочтительна, основываясь на формальном заряде каждого атома и его электроотрицательности по отношению к другим присутствующим атомам.

Решение:

A Возможные структуры Льюиса для иона SCN ^— следующие:

B Мы должны вычислить формальные заряды на каждом атоме, чтобы определить более стабильную структуру. Если мы начнем с углерода, мы заметим, что атом углерода в каждой из этих структур разделяет четыре пары связей, число связей типично для углерода, поэтому он имеет формальный заряд, равный нулю. Продолжая рассмотрение серы, мы замечаем, что в (а) атом серы имеет одну общую пару связей, три неподеленных пары и в общей сложности шесть валентных электронов.Таким образом, формальный заряд атома серы равен 6 — (6 + 2/2) = -1. В (b) атом серы имеет формальный заряд 0. В (c) атом серы имеет формальный заряд +1. Продолжая рассмотрение азота, мы наблюдаем, что в (а) атом азота разделяет три пары связей, имеет одну неподеленную пару и всего 5 валентных электронов. Таким образом, формальный заряд атома азота равен 5 — (2 + 6/2) = 0. В (b) атом азота имеет формальный заряд -1. В (c) атом азота имеет формальный заряд -2.

C Какая структура предпочтительнее? Структура (b) является предпочтительной, потому что отрицательный заряд находится на более электроотрицательном атоме (N), и она имеет более низкие формальные заряды на каждом атоме по сравнению со структурой (c): 0, -1 по сравнению с +1, -2.

Упражнение \ (\ PageIndex {2} \)

Соли, содержащие фульминат-ион (CNO ^—), используются во взрывных детонаторах. Изобразите три электронные структуры Льюиса для CNO ^– и используйте формальные заряды, чтобы предсказать, какая из них более стабильна.(Примечание: N — центральный атом.)

Ответ: Вторая структура, по прогнозам, будет наиболее стабильной.

Окончательное решение о публичном обвинении на основании неприемлемости

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Служба гражданства и иммиграции США (USCIS) применяет окончательное правило о недопустимости на основании государственных обвинений 24 февраля 2020 года, за исключением штата Иллинойс, где это правило остается наложенным федеральным судом с января.30, 2020. Окончательное правило будет применяться только к заявкам и петициям с почтовым штемпелем (или поданным в электронном виде) 24 февраля 2020 г. или после этой даты. Для заявлений и петиций, отправленных коммерческим курьером (например, UPS, FedEx и DHL), почтовый штемпель date — дата, указанная в курьерской квитанции. При определении того, может ли иностранец стать государственным попечителем в будущем, DHS не будет рассматривать заявление иностранца, свидетельство или одобрение на получение или получение определенных неденежных общественных пособий до февраля.24 февраля 2020 г. Аналогичным образом, при определении того, применяется ли условие предоставления государственных пособий к заявкам или петициям о продлении срока пребывания или изменении статуса, USCIS будет учитывать только государственные пособия, полученные 24 февраля 2020 г. или позднее.

USCIS опубликует обновленные формы и инструкции по подаче на веб-сайте USCIS в течение недели с 3 февраля 2020 года, чтобы дать заявителям, петиционерам и другим лицам время для ознакомления с обновленными процедурами и корректировки методов подачи. Для получения дополнительной информации см. Наш пресс-релиз.

На данный момент DHS по-прежнему не предписывает применять окончательное правило в штате Иллинойс. Если судебный запрет в Иллинойсе будет отменен, USCIS предоставит дополнительные публичные указания.

Самодостаточность долгое время была основным принципом иммиграционного законодательства США. С 1800-х годов Конгресс ввел в действие закон, согласно которому люди не могут въезжать в Соединенные Штаты, если они не могут позаботиться о себе без предъявления государственных обвинений. С 1996 года федеральные законы гласят, что иностранцы, как правило, должны быть самодостаточными.Это последнее правило содержит указания о том, как определить, может ли кто-то, подающий заявку на допуск или изменение статуса, в любое время стать государственным обвинителем.

Закон:

Основным иммиграционным законом сегодня является Закон об иммиграции и гражданстве 1952 года (INA или Закон) с поправками.

Раздел 212 (a) (4) INA (8 USC 1182 (a) (4)): «Любой иностранец, который, по мнению консульского должностного лица во время подачи заявления на визу, или по мнению Генеральный прокурор на момент подачи заявления о допуске или изменении статуса, вероятно, в любое время станет публичным обвинением, недопустимо […] При определении того, подлежит ли иностранец исключению в соответствии с настоящим параграфом, консульское должностное лицо или Генеральный прокурор должны в как минимум учитывать возраст иностранца- (I); (II) здоровье; (III) семейное положение; (IV) активы, ресурсы и финансовое состояние; и (V) образование и навыки.. . . »

8 U.S.C. § 1601 (PDF) (1): «Самодостаточность была основным принципом иммиграционного законодательства США с момента принятия первых иммиграционных законов этой страны».

8 U.S.C. § 1601 (PDF) (2) (A): «Иммиграционная политика Соединенных Штатов по-прежнему заключается в том, что иностранцы в пределах границ нации не зависят от государственных ресурсов для удовлетворения своих потребностей, а, скорее, полагаются на свои собственные возможности и ресурсы их семей, их спонсоров и частных организаций.”

8 U.S.C. § 1601 (PDF) (2) (B): Иммиграционная политика Соединенных Штатов также гласит, что «наличие общественных льгот не является стимулом для иммиграции в Соединенные Штаты».

Окончательное правило DHS:

14 августа 2019 года Министерство внутренней безопасности США (DHS) опубликовало окончательное правило о недопустимости публичного обвинения, которое кодифицирует правила, регулирующие применение основания для неприемлемости публичного обвинения в соответствии с разделом 212 (a) (4) INA.2 октября DHS выпустило соответствующее исправление. 10 октября 2018 года DHS выпустило Уведомление о предлагаемом нормотворчестве (NPRM), которое было опубликовано в Федеральном реестре на 60-дневный период комментариев. DHS получило и рассмотрело более 266 000 комментариев общественности, прежде чем опубликовать это окончательное правило. В окончательном правиле представлены сводки и ответы на все важные общественные комментарии.

Последнее правило позволяет федеральному правительству лучше выполнять положения иммиграционного законодательства США, касающиеся основания для неприемлемости государственного обвинения.Окончательное правило разъясняет факторы, учитываемые при определении того, может ли кто-то в будущем стать публичным обвиняемым, является ли он неприемлемым согласно разделу 212 (a) (4) INA и, следовательно, не имеет права на допуск или изменение статуса. .

Правило применяется к заявителям на въезд, иностранцам, стремящимся изменить свой статус до статуса законных постоянных жителей Соединенных Штатов, и иностранцам в Соединенных Штатах, которые имеют неиммиграционную визу и стремятся продлить свое пребывание в той же неиммиграционной классификации или изменить свой статус на другую неиммиграционную классификацию.

Окончательное правило не предусматривает каких-либо штрафов или препятствий для получения государственных пособий в прошлом, настоящем или будущем гражданами США или иностранцами, которых Конгресс освободил от оснований для публичного обвинения в неприемлемости. Последнее правило не применяется к гражданам США, даже если гражданин США является родственником негражданина, на которого распространяется общественное обвинение в неприемлемости. Это правило также не распространяется на иностранцев, которых Конгресс освободил от публичного обвинения в неприемлемости, таких как беженцы, лица, получившие убежище, афганцы и иракцы со специальными иммиграционными визами, а также некоторые неиммиграционные жертвы торговли людьми и преступлений, лица, подающие заявление в соответствии с Законом о насилии в отношении женщин несовершеннолетним особым иммигрантам или тем, кого DHS отказалось от публичного обвинения.

Кроме того, это правило также разъясняет, что DHS не будет рассматривать получение установленных общественных льгот, полученных иностранцем, который на момент получения или во время подачи заявления о приеме, корректировке статуса, продлении пребывания, или изменение статуса, зачислен в вооруженные силы США, или служит на действительной службе, или в любом из компонентов Готового резерва вооруженных сил США, и не будет рассматривать получение общественных льгот супругом и детьми такой службы члены.Правило также предусматривает, что DHS не будет учитывать общественные льготы, полученные детьми, включая приемных детей, которые приобретут гражданство США в соответствии с разделом 320 INA, 8 U.S.C. 1431.

Аналогичным образом, DHS не будет рассматривать полученные льготы по программе Medicaid: (1) для лечения «неотложного медицинского состояния», (2) как услуги или льготы, предоставляемые в соответствии с Законом об образовании для лиц с ограниченными возможностями, (3) как школьные; услуги или льготы, предоставляемые лицам, достигшим или менее старшего возраста, имеющим право на получение среднего образования, как определено в соответствии с законодательством штата или местным законодательством, (4) иностранцами в возрасте до 21 года и (5) беременными женщинами и женщинами в пределах 60-дневный период, начинающийся в последний день беременности.

DHS будет рассматривать только общественные пособия, полученные заявителем непосредственно для его собственной выгоды, или если заявитель является зарегистрированным бенефициаром общественного пособия. DHS не будет рассматривать общественные льготы, полученные от имени другого лица в качестве законного опекуна или на основании доверенности на такое лицо. DHS также не будет связывать получение общественного пособия одним или несколькими членами семьи заявителя с заявителем, если заявитель также не является зарегистрированным бенефициаром общественного пособия.

Вопросы и ответы

A. Окончательное правило вступает в силу 15 октября 2019 г. и будет применяться только к заявкам и петициям с почтовым штемпелем (или, если применимо, поданным в электронном виде) 15 октября 2019 г. или позднее. Заявления и петиции с почтовым штемпелем (или (если применимо, подано в электронном виде) до 15 октября 2019 г., будет рассмотрено в соответствии с предыдущей политикой, Временным полевым руководством 1999 г. Кроме того, независимо от того, было ли заявка или петиция подана до, во время или после даты вступления в силу, DHS не будет рассматривать получение общественных пособий, исключенных из рассмотрения в соответствии с Временными полевыми рекомендациями 1999 г. (например, Программа дополнительной помощи в питании [SNAP] и Medicaid), если такие льготы не получены не позднее октября.15, 2019.

Для государственных пособий, которые были учтены в соответствии с Временным руководством 1999 г. (например, дополнительный социальный доход [SSI], общая помощь или временное пособие для нуждающихся семей [TANF]) или помещение в учреждение для долгосрочного ухода, DHS рассмотрит получение эти льготы до 15 октября 2019 г. как негативный фактор в совокупности обстоятельств заявителя, но не будут рассматривать такое получение как сильно взвешенный негативный фактор, независимо от продолжительности предыдущего получения.

A. Окончательное правило меняет определения общественных сборов и общественных пособий, а также изменяет стандарт, который DHS использует при определении того, может ли иностранец стать «государственным налогом» в любое время в будущем и, следовательно, он неприемлем и не имеет права на признание или корректировка статуса.

В ограниченных обстоятельствах и по усмотрению USCIS иностранец, который хочет изменить свой статус, может внести залог и добиться изменения статуса, несмотря на то, что он признан неприемлемым на основании общественных обвинений.Последнее правило устанавливает минимальную сумму залога в размере 8 100 долларов США; фактическая сумма залога будет зависеть от обстоятельств иностранца. Кроме того, при определенных обстоятельствах иностранец может получить отказ от публичного обвинения в качестве основания для неприемлемости.

Правило также делает неиммигрантов, которые после получения неиммиграционного статуса, который они хотят продлить или с которого они хотят изменить, назначенные общественные пособия на срок более 12 месяцев в совокупности в течение любого 36-месячного периода, как правило, не имеют права на изменение статуса и продления пребывания.

A. Иностранцы, желающие получить иммиграционные или неиммиграционные визы за границей, если это специально не освобождено Конгрессом; иностранцы, желающие въехать в Соединенные Штаты по иммиграционной или неиммиграционной визе; и иностранцы, стремящиеся изменить свой статус до статуса законного постоянного жителя из Соединенных Штатов, подпадают под действие государственного обвинения в неприемлемости.

В то время как большинство законных постоянных жителей не подпадают под определение неприемлемости, включая недопустимость государственного обвинения, по возвращении из поездки за границу некоторые законные постоянные жители могут подпадать под действие государственного обвинения в качестве основания для неприемлемости, поскольку конкретные обстоятельства диктуют, что они должны считаться соискателями допуск.

A. Конгресс освободил определенные классы иммигрантов от публичного обвинения в неприемлемости. Например, беженцы, лица, получившие убежище, а также афганцы и иракцы со специальными иммиграционными визами освобождаются от государственного обвинения в недопустимости. Это правило включает положения, разъясняющие классы лиц, на которых это правило не распространяется, а также тех, кто может получить отказ от публичного обвинения.

A. DHS будет рассматривать только государственные пособия, перечисленные в правиле:

Любая денежная помощь на федеральном уровне, уровне штата, на местном или племенном уровне для поддержания дохода
Дополнительный доход по безопасности (SSI)

Временная помощь нуждающимся семьям (TANF)
Федеральные, государственные или местные программы денежных пособий для поддержания дохода (часто называемые «Общая помощь» в контексте штата, но могут существовать под другими названиями)
Программа дополнительной помощи в области питания (SNAP, или ранее называвшаяся «Продовольственные талоны»)
Раздел 8 жилищной помощи в рамках ваучерной программы на выбор жилья
Раздел 8 Помощь в аренде на основе проекта (включая умеренную реабилитацию)
Государственное жилье в соответствии с разделом 9 Закона о жилищном строительстве 1937 г., 42 U.S.C. 1437 и след.
Medicaid, финансируемая из федерального бюджета (с некоторыми исключениями)

В этом правиле также уточняется, что DHS не будет рассматривать получение назначенных общественных льгот, полученных иностранцем, который на момент получения или во время подачи заявления о приеме, корректировке статуса, продлении пребывания или изменении статуса, зачислен в вооруженные силы США, служит на действительной военной службе или в любом из компонентов Готового резерва США.S. вооруженных сил, и не будет рассматривать получение общественных льгот супругами и детьми таких военнослужащих. Правило также предусматривает, что DHS не будет учитывать общественные льготы, полученные детьми, в том числе приемными детьми, которые приобретут гражданство США в соответствии с INA 320, 8 U.S.C. 1431 или INA 322, 8 U.S.C. 1433.

DHS тоже не рассмотрит:

Квитанция Medicaid для оказания неотложной медицинской помощи;
Услуги или льготы, финансируемые Medicaid, но предоставляемые в соответствии с Законом об образовании для лиц с ограниченными возможностями;
Школьные услуги или льготы, предоставляемые лицам, достигшим или младше самого старшего возраста, имеющего право на получение среднего образования в соответствии с законодательством штата или местным законодательством;
пособие по программе Medicaid, полученное иностранцем младше 21 года; или
Пособия по программе Medicaid, получаемые женщиной во время беременности и в течение 60-дневного периода, начиная с последнего дня беременности.

В окончательном правиле также уточняется, что DHS будет учитывать только общественные пособия, полученные заявителем непосредственно для его собственной выгоды, или если заявитель является перечисленным бенефициаром общественного блага. DHS не будет рассматривать общественные льготы, полученные от имени другого лица в качестве законного опекуна или на основании доверенности на такое лицо. DHS также не будет связывать получение общественного пособия одним или несколькими членами семьи заявителя с заявителем, если заявитель также не является зарегистрированным получателем общественного пособия.

A. Окончательное правило включает единый основанный на продолжительности порог для получения государственных пособий как часть определения государственных сборов. Согласно последнему правилу, иностранец получает государственные пособия в течение более 12 месяцев в совокупности за любой 36-месячный период, так что получение двух пособий в течение одного месяца считается за два месяца.

Однако, поскольку определение недопустимости государственного обвинения является перспективным по своей природе, в совокупности обстоятельств любая продолжительность (и сумма) полученных государственных пособий может рассматриваться во всей совокупности обстоятельств.

USCIS также рассмотрит вопрос о том, получил ли иностранец, желающий продлить пребывание или изменение статуса, с момента получения неиммиграционного статуса, который он или она стремится продлить или с которого он или она стремится изменить, общественные пособия на срок более 12 месяцев в любой 36-месячный период (например, получение двух пособий за один месяц считается за два месяца).

A. Согласно правилу, DHS будет рассматривать только прямое получение пособий иностранцем для его собственной выгоды или в тех случаях, когда иностранец является зарегистрированным получателем общественного пособия.DHS не будет рассматривать общественные льготы, полученные от имени другого лица в качестве законного опекуна или на основании доверенности на такое лицо. DHS также не будет связывать получение общественного пособия одним или несколькими членами семьи иностранца с заявителем, если заявитель также не является зарегистрированным получателем общественного пособия. Аналогичным образом, любой доход, полученный от таких пособий, полученных другими членами семьи, не будет считаться частью дохода семьи заявителя.

А.Список общественных льгот в правиле является исчерпывающим в отношении неденежных льгот. Однако денежные пособия для поддержания дохода могут включать в себя разнообразные денежные пособия общего назначения с проверкой нуждаемости, предоставляемые федеральными, государственными, местными или племенными агентствами по предоставлению льгот. Любые льготы, не указанные в правиле, исключаются из рассмотрения. Примечательно, что правило не включает рассмотрение неотложной медицинской помощи, помощи при стихийных бедствиях, национальных программ школьных обедов, опеки и усыновления, студенческих и ипотечных ссуд, энергетической помощи, продовольственных кладовых и приютов для бездомных и Head Start.Кроме того, DHS не будет рассматривать в рамках определения недопустимости государственного обвинения общественные льготы, полученные негражданином военнослужащих вооруженных сил США, проходящих действительную военную службу или в любом из компонентов Ready Reserve, а также супругой военнослужащего и службой. дети участника. Аналогичным образом DHS не будет рассматривать:

Квитанция Medicaid для оказания неотложной медицинской помощи;
Услуги или льготы, финансируемые Medicaid, но предоставляемые в соответствии с Законом об образовании для лиц с ограниченными возможностями;
Школьные услуги или льготы, предоставляемые лицам, достигшим или младше самого старшего возраста, имеющего право на получение среднего образования в соответствии с законодательством штата или местным законодательством;
пособия по программе Medicaid, полученные иностранцем в возрасте до 21 года; или
Льготы по программе Medicaid, получаемые женщиной во время беременности и в течение 60-дневного периода, начиная с последнего дня беременности.

A. В соответствии с окончательным правилом, «вероятно, в любой момент станет общественным обвинением» означает, что с большей вероятностью, чем никогда в любой момент в будущем, станет общественным обвинением (другими словами, более вероятно, чем когда-либо в будущем получать одно или несколько назначенных государственных пособий в течение более 12 месяцев в совокупности в течение любого 36-месячного периода, например, получение двух пособий в течение одного месяца считается за два месяца).

В соответствии с этим окончательным правилом, неприемлемость на основании обвинения в государственном обвинении определяется с учетом факторов, изложенных в 8 CFR 212.22 и определение вероятности того, что заявитель станет публичным обвинителем в любое время в будущем, на основе совокупности обстоятельств. Это означает, что судебный исполнитель должен взвесить как положительные, так и отрицательные факторы при определении того, будет ли кто-то более вероятен в будущем, чем когда-либо, стать государственным обвинителем. В соответствии с требованиями раздела 212 (a) (4) Закона и этого окончательного правила, при вынесении решения о неприемлемости публичного обвинения сотрудник USCIS должен учитывать:

Здоровье;
Семейное положение;
Активы, ресурсы и финансовое положение;
Образование и навыки;
Предполагаемый иммиграционный статус;
Ожидаемый срок приема; и
Достаточная форма I-864, если это требуется в соответствии с разделом 212 (a) (4) (C) или (D) INA.

A. Следующие факторы, как правило, будут иметь большое значение в пользу вывода о том, что иностранец может в любой момент стать обвиняемым государством:

Иностранец не учится на дневном отделении и имеет право работать, но не может показать текущую занятость, недавнюю историю занятости или разумную перспективу трудоустройства в будущем.
Иностранец получил, или был сертифицирован или одобрен для получения одного или нескольких государственных пособий в течение более 12 месяцев в совокупности в течение любого 36-месячного периода, начинающегося не ранее, чем за 36 месяцев до того, как иностранец подал заявление о приеме или корректировке статус на октябрь или позже.15, 2019.
У иностранца диагностировано заболевание, которое, вероятно, потребует обширного лечения или помещения в специализированное учреждение или будет препятствовать его или ее способности обеспечивать себя, посещать школу или работать, и он или она не застрахованы и не имеют ни перспектива получения частной медицинской страховки или финансовые ресурсы для оплаты разумно предсказуемых медицинских расходов, связанных с заболеванием.
Иностранец ранее был признан иммиграционным судьей или Апелляционным советом по иммиграционным делам неприемлемым или депортируемым на основании государственных обвинений.

A. Следующие факторы серьезно повлияют на вывод о том, что инопланетянин может стать публичным обвинителем:

Иностранец имеет семейный доход, активы, ресурсы и поддержку от спонсора, за исключением дохода от незаконной деятельности или общественных пособий, в размере не менее 250% от Федеральных нормативов бедности для размера его или ее семьи.
Иностранец имеет разрешение на работу и в настоящее время работает в юридической сфере с годовым доходом не менее 250% от Федерального уровня бедности для семьи его или ее размера.
Иностранец имеет частную медицинскую страховку, соответствующую ожидаемому периоду приема, при условии, что иностранец не получает субсидии в виде налоговых льгот в соответствии с Законом о защите пациентов и доступном медицинском обслуживании для оплаты такого медицинского страхования.

Частицы	Обозначения	Относительная масса	Относительный заряд
Протон	\(p\)	\(1\)	\(+1\)
Нейтрон	\(n\)	\(1\)	\(0\)
Электрон	\(e\)	\(1/1840\)	\(–1\)

Рубрики

Заряд определить: Электрический заряд: положительный, отрицательный. Элементарный, дискретность, электрон, протон, точечный. Модель атома. Закон сохранения

Электрический заряд: положительный, отрицательный. Элементарный, дискретность, электрон, протон, точечный. Модель атома. Закон сохранения

Тестирование онлайн

Электрический заряд

Закон сохранения электрического заряда

Главное запомнить

Состав атомного ядра. Число протонов — урок. Химия, 8–9 класс.

Формула напряженности электрического поля в физике

Определение и формула напряженности электрического поля

Как определить заряд вещества

Здесь легко и интересно общаться. Присоединяйся!

Инструкция

Инструкция

Инструкция

Инструкция

Как узнать заряд наушников на телефоне iPhone и Android?

1. Стандартная проверка заряда батареи беспроводных наушников на Android (в настройках)

2. Устанавливаем приложение для проверки заряда — Test bluetooth Ring & Battery

Определяем степень заряженности аккумулятора по напряжению

Нормальный заряд аккумулятора

Как изменяется напряжение при разряде аккумулятора

Как правильно замерить напряжение аккумулятора

Как изменяется плотность электролита при разряде аккумулятора

Определение степени зарядки аккумулятора по встроенному гидрометрическому индикатору

Аккумулятор полностью заряжен: как убедиться и определить степень заряда

Правила определения степени заряда аккумулятора

Как определить заряд атома

Заряд элементов

Общие сведения об ионах

Заряды ионов в Периодической таблице

Как рассчитать формальный платеж

Формальный заряд и резонанс | Безграничная химия

Официальное обвинение и структура Льюиса

Цели обучения

Основные выводы

Ключевые моменты

Ключевые термины

Lewis Structures

Рисование структуры Льюиса

Определение официального обвинения

Резонансные структуры

Резонанс

Цели обучения

Основные выводы

Ключевые моменты

Ключевые термины

Более одной действующей структуры Льюиса

Рисование резонансных структур

7.4 Формальные заряды и резонанс — Химия

Цели обучения

Пример 1

Пример 2

Ответ:

Пример 3

Упражнения по химии в конце главы

Глоссарий

Решения

Учебное пособие по физике: нейтральный против заряженных объектов

2.3: Формальные заряды — Chemistry LibreTexts

Определение формальных зарядов на атоме

Определение заряда атомов в органических структурах

Углерод

Водород

Кислород

Азот

Фосфор и сера

Галогены

CO

Окончательное решение о публичном обвинении на основании неприемлемости

Закон:

Окончательное правило DHS:

Вопросы и ответы

Leave a Reply Cancel Reply