Παράδειγμα ανιόντων και κατιόντων

Στη Γενική Χημεία, είναι γνωστό ότι η ύλη υποστηρίζεται από δεσμούς μεταξύ ατόμων, οι οποίοι μπορούν να δημιουργήσουν ένα δίκτυο ατόμων, στην περίπτωση καθαρών μετάλλων και μη μετάλλων, ή επίσης μορίων, που συσσωρεύονται δίνουν συνέπεια στην ουσία. Στην περίπτωση του σχηματισμού μορίων, υπάρχει ο ιοντικός δεσμός, ο οποίος συνίσταται σε αυτό, ένα από τα τα άτομα είναι υπεύθυνα για την εγκατάλειψη ενός ή περισσότερων ηλεκτρονίων από το τελευταίο κέλυφος του, και το άλλο άτομο εκτελεί το έργο του λήψη τους.

τα ηλεκτρόνια έχουν αρνητικό φορτίο, κατά συνέπεια, ο υποδοχέας αποκτά αρνητικό φορτίο. Το άτομο που κάνει την παράδοση αποκτά ένα θετικό φορτίο όταν αποσπάται από αυτά τα ηλεκτρόνια. Αυτό το φαινόμενο ιοντικής σύνδεσης εμφανίζεται κυρίως σε ανόργανες ουσίες και σε διαφορετικές συχνότητες μεταξύ οργανικών αντιδράσεων.

Το σωματίδιο που αποτελείται από τα άτομα με αρνητικό φορτίο ονομάζεται Ανιόν.

Και το σωματίδιο που αποτελείται από τα άτομα με θετικό φορτίο ονομάζεται Κατιόν.

Τα φορτισμένα σωματίδια γενικά ονομάζονται Ιόντα.

Τα ανιόντα και τα κατιόντα εμφανίζονται σε ενώσεις όπως τα δυαδικά άλατα, όπως το χλωριούχο νάτριο (NaCl). Λαμβάνοντας αυτό το παράδειγμα, θα εξηγηθεί μια σημαντική λεπτομέρεια. Όταν γράφετε την ένωση, ξεκινάτε πάντα με το στοιχείο με θετική χρέωση. Και αυτό που το συνοδεύει στο τέλος θα είναι το αρνητικά φορτισμένο μέρος. Έτσι είναι γνωστό ότι το νάτριο (Na) είναι το στοιχείο που φέρει θετικό φορτίο και το χλώριο (Cl) είναι το αρνητικά φορτισμένο.

Ένα άλλο σημαντικό ζήτημα είναι να γνωρίζουμε πόση θετική ή αρνητική φόρτιση φέρει κάθε άτομο. Ένα άλλο δυαδικό άλας θα ληφθεί ως παράδειγμα, το οποίο είναι το χλωριούχο ασβέστιο (CaCl₂). Όταν γράφετε το μόριο του αλατιού, ο αριθμός που καθορίζει το φορτίο του ατόμου ασβεστίου διασταυρώνεται με τον αριθμό του φορτίου του χλωρίου.

Σύμφωνα με τον περιοδικό πίνακα, το ασβέστιο έχει φόρτιση +2 και το χλώριο έχει φορτίο -1. Διασταυρούμενος, ο αριθμός 2 θα τοποθετηθεί στο χλώριο και 1 στο ασβέστιο. Το CaCl παραμένει₂.

Αυτός ο τύπος CaCl₂ Μπορεί επίσης να γίνει κατανοητό ως εξής: Δεδομένου ότι το χλώριο είναι ικανό να δέχεται 1 ηλεκτρόνιο, χρειάζονται 2 άτομα χλωρίου για να συλλάβουν τα 2 ηλεκτρόνια του τελευταίου στρώματος ασβεστίου.

Εκτός από τα δυαδικά άλατα, τα ανιόντα και τα κατιόντα βρίσκονται στα Υδροξέα, όπως το υδροχλωρικό οξύ (HCl), σε οξυοξέα, όπως το θειικό οξύ (H₂ΝΔ₄), στο Oxisales, όπως το θειικό νάτριο (Na₂ΝΔ₄).

Στο υδροχλωρικό οξύ, το κατιόν είναι υδρογόνο με φορτίο +1: H⁺¹, και το Anion είναι χλώριο, με φορτίο -1: Cl^-1.

Στο θειικό οξύ, το κατιόν είναι υδρογόνο, με φορτίο +1: H⁺¹, και το Anion είναι θειικό άλας, με φορτίο -2: SO₄^-2.

Στο θειικό νάτριο, το κατιόν είναι νάτριο με φόρτιση +1: Na⁺¹, και το Anion είναι θειικό άλας, με φορτίο -2: SO₄^-2.

Σημειώνεται στα προηγούμενα παραδείγματα ότι τα δυαδικά άλατα και τα υγρά του οξέος είναι ο συνδυασμός μόνο δύο διαφορετικών στοιχείων, (το ένα με θετικό φορτίο και το άλλο με αρνητικό φορτίο). Και το Oxisales και το Oxiácidos περιέχουν ως ανιόν μια ομάδα ατόμων. Αυτή η ομάδα ατόμων ονομάζεται Radical.

Το Radical στις προηγούμενες περιπτώσεις περιλαμβάνει πολλά άτομα οξυγόνου, με φορτίο -2 και ένα άλλο θετικό στοιχείο που αντισταθμίζει μόνο ένα μέρος αυτού του αρνητικού φορτίου. Το υπόλοιπο της αρνητικής χρέωσης θα αντισταθμιζόταν σωστά από το Κατιόν.

Δεν υπάρχουν μόνο αρνητικές ρίζες, αλλά και θετικές, όπως κατιόν αμμωνίου (NH₄⁺), στο οποίο το τέταρτο υδρογόνο δημιουργεί υπερβολικό φορτίο.

Διαχωρισμός σε υδατικό διάλυμα

Όταν μια ιοντική ένωση εισέρχεται στον διαλύτη Νερό ως διαλυμένη ουσία, τείνει να προσβάλει τον ιοντικό δεσμό, διαχωρίζοντας τη διαλυμένη ουσία σε ανιόντα και κατιόντα. Ανάλογα με την εν λόγω ένωση, μιλώντας για τη δύναμη του δεσμού, θα είναι η ευκολία και η αφθονία αυτής της αποσύνδεσης. Αυτό το φαινόμενο χρησιμοποιείται για την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος.

Ηλεκτροχημικά κύτταρα

Τα ηλεκτροχημικά κύτταρα είναι οι κύριες συσκευές που εκμεταλλεύονται τις ιονικές ενώσεις σε λύση για την παραγωγή και τη συνέχεια της ηλεκτρικής ενέργειας. Τα ηλεκτροχημικά κύτταρα μπορεί να είναι γαλβανικά ή ηλεκτρολυτικά..

Ένα γαλβανικό στοιχείο αποτελείται από ένα δοχείο με δύο διαφορετικά μέταλλα, βυθισμένο σε ένα ιοντικό διάλυμα και διαχωρίζεται το ένα από το άλλο με μια πορώδη μεμβράνη. Αυτά τα μέταλλα συνδέονται με αλατούχο γέφυρα, στο πάνω μέρος του, που αναδύεται.

Η χημική αντίδραση που εμφανίζεται μεταξύ των ιόντων του διαλύματος με τα κατιόντα του πρώτου μετάλλου είναι αυθόρμητη. Τα ανιόντα με το υπερβολικό αρνητικό φορτίο τους συνεισφέρουν ηλεκτρόνια σε ένα από τα μέταλλα. Αυτό το μέταλλο θα ονομάζεται Anode, για τη λήψη των Anions. Εφόσον τα αντίθετα φορτία προσελκύουν το ένα το άλλο, η άνοδος θεωρείται ότι έχει θετικό φορτίο.

Τα ηλεκτρόνια ταξιδεύουν μέσω του μετάλλου, ρέουν προς τη γέφυρα αλατιού, έως ότου φτάσουν στο άλλο μέταλλο, το οποίο αποκτά αρνητικό φορτίο με τη ροή ηλεκτρονίων. Έτσι, τα κατιόντα της λύσης που την περιβάλλουν, θα πάρουν αυτά τα ηλεκτρόνια για να αντισταθμίσουν το φορτίο τους. Αυτό το άλλο μέταλλο θα ονομάζεται Cathode.

Ένα ηλεκτρολυτικό στοιχείο έχει τη διαφορά ότι περιλαμβάνει μια πηγή ηλεκτρικού ρεύματος, επειδή η αντίδραση δεν είναι αυθόρμητα στο διάλυμα, και χρειάζεται κάποια ορμή για να ξεκινήσει η σταθερή ροή ηλεκτρονίων από την άνοδο προς Κάθοδος.

Παραδείγματα ανιόντων

Χλωριούχο Cl^-

Ιωδίδιο Ι^-

Θειούχος^-2

Νιτρίδιο Ν^-3

Υποχλωριώδες ClO^-

Χλωριώδης ClO₂^-

Χλωρικό ClO₃^-

Υπερχλωρικό ClO₄^-

Νιτρώδες ΝΟ₂^-

Νιτρικό άλας ΟΧΙ₃^-

Διθειώδες ή όξινο θειώδες HSO₃^-

Θειώδες άλας SO₃^-2

Θειικό SO₄^-2

Υπερμαγγανικό MnO₄^-

Υδροξείδιο του ΟΗ^-

Cr διχρωμικό₂Ή₇^-2

Chromate CrO₄^-2

Βορικό BO₃^-3

Οξαλικό Γ₂Ή₄^-2

Φωσφορικό PO₄^-3

Παραδείγματα κατιόντων

Αμμώνιο NH₄⁺

Hydronium Η₃Ή⁺

Νάτριο Na⁺

Κάλιο Κ⁺

Ασβέστιο Ca⁺²

Μαγνήσιο Mg⁺²

Μπάριο Μπα⁺²

Αλουμίνιο Al⁺³

Χαλκός Cu⁺¹

Cupric Cu⁺²

Σιδηρούχος Fe⁺²

Ferric Faith⁺³

Plumbous Pb⁺²

Μόλυβδος Pb⁺⁴

Κάδμιο Cd⁺²

Τιτάνιο Ti⁺⁴

Γκάλι Γκα⁺³

Λιθίου Λι⁺

Υδρογόνο Η⁺

Βηρύλλιο⁺²