- Kuinka kationi muodostuu?
- Muodolliset lataukset ja lisää linkkejä
- hapetus
- Erot anionin kanssa
- Esimerkkejä yleisimmistä kationeista
- monatomic
- polyatomic
- Viitteet
Kationi on kemiallinen laji, joka on positiivinen varaus. Se muodostaa yhdessä anionin kanssa olemassa olevien kahden ionityypin. Sen varaus on tuote atomien elektronipuutoksesta, joka aiheuttaa ytimen protoneille suuremman vetovoiman. Jokaisesta elektronista, jonka neutraali atomi menettää, positiivinen varaus kasvaa yhdellä yksiköllä.
Jos atomi menettää elektronin ja siksi protonien lukumäärä on suurempi kuin yksi, niin sen positiivinen varaus on +1; jos kadotat kaksi elektronia, varaus on +2 ja niin edelleen. Kun kationilla on +1-varaus, sen sanotaan olevan monovalentti; ja toisaalta, jos mainittu varaus on suurempi kuin +1, kationin sanotaan olevan moniarvoinen.
Hydroniumioni, yksi yksinkertaisimmista kationeista. Lähde: Gabriel Bolívar.
Kuvaa edellä osoittaa kationi H 3 O +, kutsutaan hydroniumioniin. Kuten voidaan nähdä, sillä on tuskin varaus +1, joten se on yksiarvoinen kationi.
Kationit ovat tärkeitä lajeja, koska ne aiheuttavat sähköstaattista voimaa ympäristölleen ja ympäröiville molekyyleille. Ne edustavat suurta vuorovaikutusta veden kanssa, nesteen kanssa, joka hydratoi ja kuljettaa ne kosteissa maaperissä, jotta ne pääsisivät myöhemmin kasvien juuriin ja käytettäisiin niiden fysiologisiin toimintoihin.
Kuinka kationi muodostuu?
Mainittiin, että kun atomi menettää elektronin, sen suurempi protonien lukumäärä suhteessa elektroniin kohdistaa houkuttelevan voiman, joka muuttuu positiiviseksi varaukseksi. Mutta kuinka elektronin häviäminen voi tapahtua? Vastaus riippuu kemiallisissa reaktioissa tapahtuvasta muutoksesta.
On huomattava, että positiivisesti varautuneen atomin läsnäolo ei välttämättä tarkoita kationin muodostumista. Jotta sitä voidaan pitää sellaisenaan, ei saa olla atomia, jolla on negatiivinen muodollinen varaus, joka neutraloi sen. Muuten samassa yhdisteessä olisi vetovoimaa ja vastenmielisyyttä, ja se olisi neutraali.
Muodolliset lataukset ja lisää linkkejä
Elektronegatiiviset atomit houkuttelevat elektroneja kovalenttisista sidoksistaan heihin. Vaikka elektronit jakautuvat tasaisesti, tulee kohta, jossa heillä on osittain vähemmän elektronia kuin peruskonfiguraatiossa; tämä on sen vapaiden atomien omaisuus sitoutumatta muihin elementteihin.
Sitten nämä elektronegatiiviset atomit alkavat kokea elektronien puutteen, ja sen kanssa niiden ytimien protonit käyttävät suurempaa vetovoimaa; positiivinen muodollinen varaus syntyy. Jos muodossa on vain yksi positiivinen muodollinen varaus, yhdisteellä ilmenee kokonaispositiivinen ionivaraus; siten kationi syntyy.
Happiatomin kationin H 3 O + on uskollinen esimerkki edellä mainituista. Koska siinä on kolme OH-sidosta, yksi enemmän kuin vesimolekyylissä (HOH), se kokee elektronin menetyksen perustilastaan. Muodolliset latauslaskelmat antavat sinun määrittää milloin tämä tapahtuu.
Jos oletetaan hetkeksi muodostuvan toisen OH-sidoksen muodostuminen, saadaan kaksiarvoinen kationi H 4 O 2+. Huomaa, että kaksiarvoinen varaus kationin päälle on kirjoitettu seuraavasti: numero, jota seuraa '+' -symboli; samalla tavalla jatkamme anionien kanssa.
hapetus
Metallit ovat kationinmuodostajia par excellence. Kaikki eivät kuitenkaan voi muodostaa kovalenttisia (tai ainakin puhtaasti kovalenttisia) sidoksia. Sen sijaan he menettävät elektroneja luodakseen ionisia sidoksia: positiivinen varaus houkuttelee negatiivista, jota fyysiset voimat pitävät yhdessä.
Siksi metallit menettävät elektroneja siirtyäkseen M: stä M n +: een, missä n on yleensä yhtä suuri kuin sen ryhmän lukumäärä jaksotaulukossa; vaikka n voi ottaa useita kokonaislukuja, mikä pätee erityisesti siirtymämetalleihin. Tämä elektronien menetys tapahtuu kemiallisessa reaktiossa, jota kutsutaan hapetukseksi.
Metallit hapettuvat, menettävät elektronin, niiden atomien protonien lukumäärä ylittää elektronien lukumäärän ja osoittaa siten positiivisen varauksen. Jotta hapettuminen tapahtuisi, siinä on oltava hapetin, joka vähentää tai saavuttaa metallien kadonneet elektronit. Happi on tunnetuin hapettava aine kaikista.
Erot anionin kanssa
Atomisäteen supistuminen kationissa. Lähde: Gabriel Bolívar.
Kationin ja anionin väliset erot on lueteltu alla:
-Kationi on yleensä pienempi kuin anioni. Yllä oleva kuva osoittaa, kuinka Mg: n atomisäde pienenee menettämällä kaksi elektronia ja tullessa kationiksi Mg 2+; päinvastoin tapahtuu anionien kanssa: heistä tulee tilavampia.
-Se on enemmän protoneja kuin elektronit, kun taas anionissa on enemmän elektroneja kuin protoneja.
- Koska pienempi, sen varaustiheys on suurempi, ja siksi sillä on suurempi polarisointiteho; eli se deformoi vierekkäisten atomien elektronipilviä.
-Kationi liikkuu samaan suuntaan kuin käytetty sähkökenttä, kun taas anioni liikkuu vastakkaiseen suuntaan.
Esimerkkejä yleisimmistä kationeista
monatomic
Monatomiset kationit ovat pääosin metalleja (tietyin poikkeuksin, kuten H +). Muista on erittäin harvinaista harkita kationia, joka on johdettu ei-metallisesta elementistä.
Nähdään, että monet heistä ovat di- tai moniarvoisia ja että niiden maksujen suuruudet ovat yhtäpitäviä jaksollisen ryhmän määrän kanssa.
-Li +
-Na +
-K +
-Rb +
-Cs +
-Fr +
-Ag +
Heillä kaikilla on yhteinen maksu '1+', joka kirjoitetaan ilman tarvetta antaa numeroa, ja ne tulevat myös ryhmästä 1: alkalimetallit. Lisäksi siellä on Ag + -kationi, yksi yleisimmistä siirtymämetalleista.
-Ole 2+
-Mg 2+
-Ca 2+
-Sr 2+
-Ba 2+
-Ra 2+
Nämä kaksiarvoiset kationit ovat johdettu vastaavista metalleistaan, jotka kuuluvat ryhmään 2: maa-alkalimetallit.
- vähintään 3 vuotta
-Ga 3+
-In 3+
-Tl 3+
-Nh 3+
Booriryhmän kolmenarvoiset kationit.
Tähän mennessä esimerkkeille on luonnehdittu yksi valenssi tai varaus. Muilla kationeilla on useampi kuin yksi valenssi tai positiivinen hapetustila:
-Sn 2+
-Sn 4+ (tina)
-Co 2+
-Co 3+ (koboltti)
-Au +
-Au 3+ (kulta)
-Fe 2+
-Fe 3+ (rauta)
Ja muilla metalleilla, kuten mangaanilla, voi olla vielä enemmän valensseja:
-Mn 2+
-Mn 3+
-Mn 4+
-Mn 7+
Mitä korkeampi varaus, sitä pienempi ja polarisoivampi kationi on.
polyatomic
Menemättä orgaaniseen kemiaan, on epäorgaanisia ja polyatomisia kationeja, jotka ovat erittäin yleisiä päivittäisessä elämässä; kuten:
H 3 O + (hydronium, mainittu edellä).
-NH 4 + (ammonium).
-NO 2 + (nitronium, läsnä nitrausprosesseissa).
PH 4 + (fosfonium).
Viitteet
- Whitten, Davis, Peck ja Stanley. (2008). Kemia. (8. painos). CENGAGE -oppiminen.
- Helmenstine, tohtori Anne Marie (5. toukokuuta 2019). Kationin määritelmä ja esimerkit. Palautettu osoitteesta: gondo.com
- Wyman Elizabeth. (2019). Kationi: Määritelmä ja esimerkit. Tutkimus. Palautettu osoitteesta study.com
- Tutteja. (2019). Positiiviset ja negatiiviset ionit: kationit ja anionit. Palautettu sivustolta: dummies.com
- Wikipedia. (2019). Kationi. Palautettu osoitteesta: es.wikipedia.org