Beispiel für Anionen und Kationen

In der Allgemeinen Chemie ist bekannt, dass Materie durch Bindungen zwischen Atomen getragen wird, die ein Netzwerk bilden können von Atomen, bei reinen Metallen und Nichtmetallen, oder auch Molekülen, die angesammelt der Substanz Konsistenz verleihen. Bei der Bildung von Molekülen gibt es die Ionenbindung, die darin besteht, dass eine der Atome ist dafür verantwortlich, ein oder mehrere Elektronen aus seiner letzten Schale abzugeben, und das andere Atom verrichtet die Arbeit von empfange sie.

die Elektronen haben negative Ladung, folglich erhält der Rezeptor eine negative Ladung. Das Atom, das die Lieferung bewirkt, erhält eine positive Ladung, wenn es von diesen Elektronen gelöst wird. Dieses Phänomen der ionischen Bindung tritt in meist anorganischen Substanzen und in unterschiedlichen Frequenzen zwischen organischen Reaktionen auf.

Das Teilchen, das aus den Atomen mit negativer Ladung besteht, wird als Anion bezeichnet.

Und das Teilchen, das aus den positiv geladenen Atomen besteht, wird als Kation bezeichnet.

Geladene Teilchen werden allgemein als Ionen bezeichnet.

Anionen und Kationen kommen in Verbindungen wie binären Salzen wie Natriumchlorid (NaCl) vor. Anhand dieses Beispiels wird ein wichtiges Detail erläutert. Beim Schreiben der Verbindung beginnt man immer mit dem positiv geladenen Element. Und was es am Ende begleitet, wird der negativ geladene Teil sein. So ist bekannt, dass Natrium (Na) das positiv geladene Element und Chlor (Cl) das negativ geladene ist.

Ein weiteres wichtiges Thema ist zu wissen, wie viel positive oder negative Ladung jedes Atom trägt. Als Beispiel sei ein weiteres binäres Salz genannt, das Calciumchlorid (CaCl₂). Beim Schreiben des Salzmoleküls wird die Zahl, die die Ladung des Calciumatoms definiert, mit der Zahl der Chlorladung gekreuzt.

Laut Periodensystem hat Calcium eine Ladung von +2 und Chlor eine Ladung von -1. Gekreuzt wird die Zahl 2 auf Chlor und 1 auf Kalzium gesetzt. CaCl bleibt₂.

Diese Formel CaCl₂ Es kann auch so verstanden werden: Da Chlor 1 Elektron aufnehmen kann, sind 2 Chloratome notwendig, um die 2 Elektronen der letzten Calciumschicht einzufangen.

Neben binären Salzen finden sich Anionen und Kationen in Säuren wie Salzsäure (HCl), in Oxysäuren wie Schwefelsäure (H₂SW₄), in den Oxisales, wie Natriumsulfat (Na₂SW₄).

In Salzsäure ist das Kation Wasserstoff mit +1 Ladung: H⁺¹, und das Anion ist Chlor, mit Ladung -1: Cl^-1.

In Schwefelsäure ist das Kation Wasserstoff, mit Ladung +1: H⁺¹, und das Anion ist Sulfat, mit Ladung -2: SO₄^-2.

In Natriumsulfat ist das Kation Natrium mit einer Ladung von +1: Na⁺¹, und das Anion ist Sulfat, mit Ladung -2: SO₄^-2.

In den vorherigen Beispielen wurde angemerkt, dass binäre Salze und Hydrosäuren die Kombination von nur zwei verschiedenen Elementen sind (eines mit einer positiven Ladung und das andere mit einer negativen Ladung). Und die Oxisales und Oxiácidos enthalten als Anion eine Gruppe von Atomen. Diese Atomgruppe wird als Radikal bezeichnet.

Das Radikal enthält in den vorherigen Fällen mehrere Sauerstoffatome mit einer Ladung von -2 und ein weiteres positives Element, das nur einen Teil dieser negativen Ladung kompensiert. Der Rest der negativen Ladung würde vom Kation richtig kompensiert.

Es gibt nicht nur negative Radikale, sondern auch positive, wie Ammoniumkation (NH₄⁺), bei dem der vierte Wasserstoff eine Überschussladung erzeugt.

Dissoziation in wässriger Lösung

Wenn eine ionische Verbindung als gelöster Stoff in das Lösungsmittel Wasser eindringt, neigt sie dazu, die ionische Bindung anzugreifen und den gelösten Stoff in Anionen und Kationen zu trennen. Abhängig von der fraglichen Verbindung, die von der Stärke der Bindung spricht, ist es die Leichtigkeit und Fülle dieser Dissoziation. Dieses Phänomen wird verwendet, um einen elektrischen Strom zu leiten.

Elektrochemische Zellen

Elektrochemische Zellen sind die wichtigsten Geräte, die ionische Verbindungen in Lösung zur Erzeugung und Kontinuität elektrischer Energie nutzen. Elektrochemische Zellen können galvanisch oder elektrolytisch sein..

Eine galvanische Zelle besteht aus einem Behälter mit zwei verschiedenen Metallen, der in eine ionische Lösung getaucht und durch eine poröse Membran voneinander getrennt ist. Diese Metalle sind durch eine Salzbrücke verbunden, die in ihrem oberen Teil auftaucht.

Die chemische Reaktion, die zwischen den Ionen der Lösung mit den Kationen des ersten Metalls stattfindet, ist spontan. Anionen mit ihrer überschüssigen negativen Ladung tragen Elektronen zu einem der Metalle bei. Dieses Metall wird Anode genannt, um die Anionen aufzunehmen. Da sich entgegengesetzte Ladungen anziehen, wird angenommen, dass die Anode eine positive Ladung hat.

Die Elektronen wandern durch das Metall, fließen in Richtung der Salzbrücke, bis sie das andere Metall erreichen, das durch den Elektronenfluss eine negative Ladung erhält. Daher nehmen die Kationen der sie umgebenden Lösung diese Elektronen auf, um ihre Ladung zu kompensieren. Dieses andere Metall wird Kathode genannt.

Eine Elektrolysezelle hat den Unterschied, dass sie eine elektrische Stromquelle enthält, da die Reaktion nicht spontan in der Lösung, und es braucht einen gewissen Impuls, um den stetigen Elektronenfluss von der Anode zum to Kathode.

Beispiele für Anionen

Chlorid Cl^-

Jodid I^-

Sulfid^-2

Nitrid N^-3

Hypochlorit ClO^-

Chlorit ClO₂^-

Chlorat ClO₃^-

Perchlorat ClO₄^-

Nitrit NO₂^-

Nitrat NO₃^-

Bisulfit oder saures Sulfit HSO₃^-

Sulfit SO₃^-2

Sulfat SO₄^-2

Permanganat MnO₄^-

OH-Hydroxid^-

Cr-Dichromat₂ODER₇^-2

Chromat CrO₄^-2

Borat BO₃^-3

Oxalat C₂ODER₄^-2

PO-Phosphat₄^-3

Beispiele für Kationen

Ammonium-NH₄⁺

Hydronium H₃ODER⁺

Natrium Na⁺

Kalium K⁺

Calcium Ca⁺²

Magnesium Mg⁺²

Bariumba⁺²

Aluminium Al⁺³

Kupferfarbener Cu⁺¹

Kupfer Cu⁺²

Eisen-Fe⁺²

Eisen-Glaube⁺³

Klempner Pb⁺²

Blei Pb⁺⁴

Cadmium Cd⁺²

Titan Ti⁺⁴

Galio Ga⁺³

Lithium Li⁺

Wasserstoff H⁺

Beryllium Be⁺²