Eletrische Neutralität und ihre zwei Zustände

Hallo :smiley:

Man spricht von elektrischer Neutralität, wenn genau gerade dann positive und negative Ladungsträger in der gleichen Anzahl vorhanden sind.
Gleichungsmäßig aufgeschrieben: +e=-e e= Elementarladung

Jetzt gibtz es aber zwei mögliche Raumanordnungsmöglichkeiten:
Symmetrisch:
Bei der symmetrischen Anordnung gibt es keine Ladung. Also haben wir hier eine Neutralität.

Asymmetrisch:
Hier gibt es auf einmal Ladung! Aber dann ist es doch eigentlich nicht mehr elektrisch neutral? Und trotzdem spricht man auch hier von elektrischer Neutralität, oder? Warum?

Hallo,

Elektrische Ladungen haben Felder. Denken wir uns zwei Ladungen, die wir beide im Raum festkleben in einem Abstand d und um sie herum ist nur Luft oder Vakuum, was du dir besser vorstellen kannst.

Jetzt legen wir eine Kugel um beide drumrum und zählen, wie viel Ladung ist in der Kugel? Positive Ladung wird positiv gerechnet negative negativ.
Das nennen wir die Nettoladung in einem Volumen.
Etwas flapsig sagt man dazu, dass die Kugel neutral geladen ist.
So reden Physiker aber nun mal. Mit diesem neutralen Ladungszustand ist nicht gemeint, dass man nicht elektrische Kräfte spürt, wenn man näher an der positiven Ladung ist als an der negativen.

Die Sache ist nur die: Im Alltag ist unser Abstand von den beiden Körpern zB im Wasserstoffall von e- und p (Elektron und Proton) viele tausendmal größer. Je weiter wir insgesamt weggehen, desto kleiner werden beide Wirkungen, beide fallen quadratisch gegen Null ab. Zusammen fallen sie dann aber ab wie r^3, da sie sich gegenseitig auch noch auslöschen.
Schon ein paar Zentimeter vom Wasserstoffatom ist die elektrische Feldwirkung deines Systems dann quasi Null.

Es kommt hier nur drauf an, wie nah du dran bist. Wenn du dich näher damit befassen willst, siehe Multipolentwicklung.

Grüße

Cfg

Also mit anderen Worten:

Man sagt eine elektrische Neutralität liegt vor, weil normalerweise (!) der Abstand von ungleichmäßiger Verteilung gleicher Anzahl von Elementarladungen groß genug ist, sodass praktisch keinerlei elektrische Effekte mehr auftreten?

Geht man aber nahe genug an so eine ungleichmäßige Verteilung heran, würde man sie spüren.

Nun gut. Ich werd schon irgendwie drauf klar kommen :smile:

Danke :smile:

Woran du überhaupt genau denkst, ob es sich etwa um ein Molekül oder um Ionen in einer Lösung usw. handelt, hast du uns leider nicht verraten.
Ich glaube deinem UP entnehmen zu können, daß es sich bei deiner Frage um die polar kovalente Bindung handeln könnte.
Das geht meiner Ansicht nach aus deinen folgenden Sätzen hervor:

„Asymmetrisch:
Hier gibt es auf einmal Ladung! Aber dann ist es doch eigentlich nicht mehr elektrisch neutral? Und trotzdem spricht man auch hier von elektrischer Neutralität, oder? Warum?“

Z.B. ist das BrCl Molekül insgesamt elektrisch neutral.
Durch eine ungleiche Elektronenverteilung innerhalb des Moleküls erhält das Chlor-Atom eine partiell negative Ladung, denn Chlor-Atome üben eine stärkere Anziehung auf Elektronen aus als Brom-Atome.
Die gemeinsame Elektronenwolke ist in der Umgebung des Chlor-Atoms dichter.
Dem Brom-Atom kommt in obiger Verbindung eine partiell positive Ladung gleichen Betrags zu.
Moleküle wie BrCl die ein Dipolmoment µ (siehe eventuell bei Wiki) besitzen, nennt man polare Moleküle.
Werden sie in ein elektrisches Feld zwischen zwei geladene Platten gebracht, richten sie sich geometrisch aus, so daß ihre negativen Enden auf die positive Platte weisen und umgekehrt.

Außer der nun gerichteten Lage der BrCl Moleküle im Raum hat sich mit dieser Manipulation nach außen hin wenig geändert. Das BrCl Molekül an sich bleibt weiterhin elektrisch neutral.

Danke :smile:

Bitte :frowning: