Esimerkki anioneista ja kationeista

Yleisessä kemiassa tiedetään, että ainetta tukevat atomien väliset sidokset, jotka voivat luoda verkon puhtaiden metallien ja ei-metallien atomien, tai myös molekyylien, jotka kertyneet antavat aineelle johdonmukaisuuden. Molekyylien muodostumisen tapauksessa on ionisidos, joka koostuu siitä, että yksi niistä atomit ovat vastuussa yhden tai useamman elektronin luovuttamisesta viimeisestä kuorestaan, ja toinen atomi suorittaa työn vastaanottaa ne.

elektronilla on negatiivinen cargesiten reseptori saa negatiivisen varauksen. Toimituksen tekevä atomi saa positiivisen varauksen päästyään eroon näistä elektroneista. Tämä ionisidoksen ilmiö esiintyy enimmäkseen epäorgaanisissa aineissa ja eri taajuuksilla orgaanisten reaktioiden välillä.

Negatiivisen varauksen sisältävästä atomista muodostuvaa hiukkasia kutsutaan anioniksi.

Ja hiukkaa, joka koostuu positiivisen varauksen sisältävästä atomista, kutsutaan kationiksi.

Varautuneita hiukkasia kutsutaan yleensä ioneiksi.

Anioneja ja kationeja esiintyy yhdisteissä, kuten binaarisuoloissa, kuten natriumkloridissa (NaCl). Tämän esimerkin avulla selitetään tärkeä yksityiskohta. Kun kirjoitat yhdistettä, aloitat aina elementillä, jolla on positiivinen varaus. Ja mitä sen mukana seuraa lopussa, on negatiivisesti varattu osa. Siten tiedetään, että natrium (Na) on alkuaine, jolla on positiivinen varaus, ja klooria (Cl) on negatiivisesti varattu.

Toinen tärkeä asia on tietää, kuinka paljon positiivista tai negatiivista varausta kukin atomi kantaa. Toinen binäärisuola otetaan esimerkkinä, joka on kalsiumkloridi (CaCl₂). Kun kirjoitetaan suolamolekyyliä, kalsiumatomin varauksen määrittelevä luku risteytetään klooripanoksen numeron kanssa.

Jaksollisen taulukon mukaan kalsiumilla on +2 varaus ja kloorilla -1 varaus. Ylitetty, numero 2 asetetaan kloorille ja yksi kalsiumille. CaCl pysyy₂.

Tämä kaava CaCl₂ Se voidaan ymmärtää myös näin: Koska kloori pystyy vastaanottamaan yhden elektronin, tarvitaan 2 klooriatomia viimeisen kalsiumkerroksen 2 elektronin sieppaamiseksi.

Binaarisuolojen lisäksi anioneja ja kationeja löytyy hydrideistä, kuten suolahaposta (HCl), oksyylihapoista, kuten rikkihaposta (H₂SW₄), Oxisalesissa, kuten natriumsulfaatissa (Na₂SW₄).

Kloorivetyhapossa kationi on vety +1-varauksella: H⁺¹ja anioni on kloori, varauksella -1: Cl^-1.

Rikkihapossa kationi on vety, varauksella +1: H⁺¹ja anioni on sulfaatti, varauksella -2: SO₄^-2.

Natriumsulfaatissa kationi on natrium +1-varauksella: Na⁺¹ja anioni on sulfaatti, varauksella -2: SO₄^-2.

Aikaisemmissa esimerkeissä todetaan, että binaarisuolat ja -hapot ovat yhdistelmä vain kahta erilaista elementtiä (toisella positiivinen varaus ja toisella negatiivinen varaus). Ja Oxisales ja Oxiácidos sisältävät anionina ryhmän atomeja. Tätä atomiryhmää kutsutaan radikaaliksi.

Edellisissä tapauksissa radikaali sisältää useita happiatomeja, joissa on -2 varausta, ja toisen positiivisen elementin, joka kompensoi vain osan negatiivisesta varauksesta. Kationi kompensoi loput negatiivisesta latauksesta oikein.

Ei ole vain negatiivisia radikaaleja, vaan myös positiivisia, kuten ammoniumkationi (NH₄⁺), jossa neljäs vety tuottaa ylimääräisen varauksen.

Dissosiaatio vesiliuoksessa

Kun ioniyhdiste tulee liuottimeen Vesi liuenneena aineena, se pyrkii hyökkäämään ionisidokseen erottamalla liuenneen aineen anioneiksi ja kationeiksi. Riippuen kyseessä olevasta yhdisteestä, sidoksen vahvuudesta puhuen, se on kyseisen dissosiaation helppous ja runsaus. Tätä ilmiötä käytetään sähkövirran johtamiseen.

Sähkökemialliset kennot

Sähkökemialliset solut ovat tärkeimmät laitteet, jotka hyödyntävät liuoksessa olevia ioniyhdisteitä sähköenergian tuottamiseen ja jatkuvuuteen. Sähkökemialliset solut voivat olla galvaanisia tai elektrolyyttisiä..

Galvaaninen kenno koostuu astiasta, jossa on kaksi erilaista metallia, upotettuna ioniseen liuokseen ja erotettu toisistaan ​​huokoisella kalvolla. Nämä metallit on yhdistetty suolaliuoksella, sen yläosassa, esiin.

Kemiallinen reaktio, joka tapahtuu liuoksen ionien ja ensimmäisen metallin kationien välillä, on spontaani. Anionit ylimääräisellä negatiivisella varauksellaan vaikuttavat elektroneihin yhteen metalleista. Tätä metallia kutsutaan anodiksi anionien vastaanottamiseksi. Koska vastakkaiset varaukset houkuttelevat toisiaan, anodilla oletetaan olevan positiivinen varaus.

Elektronit kulkevat metallin läpi, virtaavat kohti suolasillaa, kunnes ne saavuttavat toisen metallin, joka saa negatiivisen varauksen elektronivirralla. Siten sitä ympäröivät ratkaisun kationit vievät nämä elektronit kompensoimaan latauksensa. Tätä muuta metallia kutsutaan katodiksi.

Elektrolyyttikennolla on ero, että se sisältää sähkövirran lähteen, koska reaktio ei ole spontaanisti liuoksessa, ja elektronien tasaisen virtauksen aloittaminen anodista kohti vaatii jonkin verran vauhtia Katodi.

Esimerkkejä anioneista

Kloridi Cl^-

Jodidi I^-

Sulfidi^-2

Nitridi N^-3

Hypokloriitti ClO^-

Kloriitti ClO₂^-

Kloraatti ClO₃^-

Perkloraatti ClO₄^-

Nitriitti NO₂^-

Nitraatti NO₃^-

Bisulfiitti tai happosulfiitti HSO₃^-

Sulfiitti SO₃^-2

Sulfaatti SO₄^-2

Permanganaatti MnO₄^-

OH-hydroksidi^-

Cr dikromaatti₂TAI₇^-2

Kromaatti CrO₄^-2

Borate BO₃^-3

Oksalaatti C₂TAI₄^-2

PO-fosfaatti₄^-3

Esimerkkejä kationeista

Ammonium NH₄⁺

Hydronium H₃TAI⁺

Natrium Na⁺

Kalium K⁺

Kalsium Ca⁺²

Magnesium Mg⁺²

Barium Ba⁺²

Alumiini Al⁺³

Cuprous Cu⁺¹

Kupari Cu⁺²

Rauta Fe⁺²

Rautaus usko⁺³

Plumbous Pb⁺²

Lyijy Pb⁺⁴

Kadmium Cd⁺²

Titanium Ti⁺⁴

Galio Ga⁺³

Litium Li⁺

Vety H⁺

Beryllium Be⁺²