Kationy i aniony

Czym są kationy i aniony:

Kationy i aniony są typami jonów, czyli atomów, które zyskały lub utraciły elektrony poprzez wiązania chemiczne.

Atom, który ma taką samą liczbę protonów (ładunek dodatni) i elektronów (ładunek ujemny), uważa się za elektrycznie obojętny. Kiedy ten atom akceptuje lub przenosi elektrony, nazywa się go jonem, który z kolei może być:

• Kation: Atom, który utracił (lub zaginął) elektrony i dlatego jest naładowany dodatnio.
• Ânion: atom, który uzyskał (lub zaakceptował) elektrony i dlatego jest naładowany ujemnie.

Kation

Kation jest atomem, który ma ładunek dodatni, ponieważ ma więcej protonów niż elektronów.

Metale alkaliczne (lit, sód, potas, rubid, cez i frâncio) mają tendencję do tworzenia kationów, ponieważ mają tylko 1 elektron w warstwie walencyjnej. Oznacza to, że energia potrzebna do usunięcia tego elektronu jest bardzo niska, co czyni te elementy wysoce reaktywnymi.

Kation jest reprezentowany przez symbol +, po nazwie elementu. Ilość utraconych elektronów wskazuje typ kationu:

• Kationy z ładunkiem +1 nazywane są jednowartościowymi.
• Kationy z ładunkiem +2 nazywane są biwalentami.
• Kationy z ładunkiem +3 są nazywane trójwartościowymi.

Typy kationów można również zidentyfikować za pomocą liczby znaków +. Zatem element reprezentowany tylko przez + jest kationem jednowartościowym, podczas gdy inny reprezentowany przez +++ jest kationem trójwartościowym.

Przykłady kationów

• Al + 3 (aluminium)
• Ca + 2 (wapń)
• Mg + 2 (magnez)
• Na + 1 (sód)
• K + 1 (potas)
• Zn + 2 (cynk)
• Pb + 4 (Lead)

Anion

Anion jest atomem, który ma ładunek ujemny, ponieważ ma więcej elektronów niż protonów. Elementy rodzin azotu, kalcogenów i halogenów mają tendencję do tworzenia anionów, ponieważ są łatwe do przyjęcia elektronów.

Anion jest reprezentowany przez symbol - po nazwie elementu. Liczba otrzymanych elektronów wskazuje typ anionu:

• Aniony z ładunkiem -1 są nazywane jednowartościowymi.
• Aniony z ładunkiem -2 nazywane są biwalentami.
• Aniony z ładunkiem -3 nazywane są trójwalentnymi.

Podobnie jak w przypadku kationów, aniony mogą być również identyfikowane przez liczbę sygnałów. Zatem element reprezentowany tylko przez - jest anionem jednowartościowym, podczas gdy inny reprezentowany przez - - jest anionem dwuwartościowym.

Przykłady anionów

• O-2 (tlen)
• N-3 (azydek)
• F-1 (Fluor)
• Br-1 (bromek)
• S-2 (siarka)
• Cl-1 (chlorek)

Połączenia jonowe

Wiązania jonowe lub wiązania elektrowalencyjne są wiązaniami występującymi między kationami i anionami.

Elementy mogą akceptować, uzyskiwać lub dzielić elektrony w taki sposób, że ich ostatnia warstwa energii ma 8 elektronów. Jest to znane jako Teoria Oktetów .

Zgodnie z teorią oktetów atomy stabilizują się, gdy w warstwie walencyjnej znajduje się 8 elektronów (ostatnia warstwa elektronów). Tak więc, dzięki dodatniemu naładowaniu, kationy wiążą się z ujemnie naładowanymi anionami. W ten sposób atomy uzyskują lub akceptują elektrony w celu uzyskania równowagi.

Wiązania utworzone między kationami i anionami są bardzo silne i mają zwykle następujące atrybuty:

• są stałe i kruche w normalnych warunkach temperatury i ciśnienia;
• bardzo wrząca i temperatura wrzenia;
• najlepszym rozpuszczalnikiem jest woda;
• po rozpuszczeniu w cieczach przewodzić prąd elektryczny

Wiązania jonowe powodują powstawanie związków jonowych, takich jak chlorek sodu (sól kuchenna), utworzonych przez wiązanie Na + (kation sodu) + Cl- (anion chlorku) → NaCl.

Przykłady związków jonowych

Niektóre przykłady związków jonowych to:

• NaCl - chlorek sodu (sól kuchenna)
• Na2SO4 - siarczan sodu
• CaCO ₃ - Węglan wapnia
• NaNO ₃ - azotan sodu

Tabela kationów

Tabela anionów