Példa anionokra és kationokra

Az általános kémia területén ismert, hogy az anyagot atomok közötti kötések támogatják, amelyek hálózatot generálhatnak atomok, tiszta fémek és nemfémek, vagy molekulák esetében is, amelyek felhalmozódva konzisztenciát adnak az anyagnak. A molekulák képződése esetén ott van az ionos kötés, amely az egyikből áll az atomok felelősek egy vagy több elektron feladásáért utolsó héjából, és a másik atom végzi a munkáját fogadja őket.

az elektronok negatív carge-vel rendelkeznek, következésképpen a receptor negatív töltést szerez. A szállítást végző atom pozitív töltést szerez, amikor leválik ezekről az elektronokról. Az ionkötésnek ez a jelensége többnyire szervetlen anyagokban és a szerves reakciók között különböző gyakorisággal fordul elő.

A negatív töltésű atom (ok) ból álló részecskét Anionnak nevezzük.

A pozitív töltésű atom (ok) ból álló részecskét pedig kationnak nevezzük.

A töltött részecskéket általában ionoknak nevezzük.

Az anionok és a kationok olyan vegyületekben fordulnak elő, mint például a bináris sók, például a nátrium-klorid (NaCl). Ezt a példát véve egy fontos részletet ismertetünk. Az összetétel megírásakor mindig pozitív töltéssel kezdjük az elemet. Ami pedig a végén kíséri, az a negatív töltésű rész lesz. Így ismert, hogy a nátrium (Na) az az elem, amely pozitív töltést hordoz, a klór (Cl) pedig a negatív töltésű.

Egy másik fontos kérdés annak ismerete, hogy az egyes atomok mennyi pozitív vagy negatív töltést hordoznak. Egy másik bináris sót veszünk példának, amely a kalcium-klorid (CaCl₂). A só molekula írásakor a szám, amely meghatározza a kalcium atom töltését, keresztbe kerül a klór töltésének számával.

A periódusos rendszer szerint a kalcium +2, a klór pedig -1 töltésű. Keresztezve a 2-es számot a klórra, az 1-et a kalciumra helyezzük. A CaCl marad₂.

Ez a képlet CaCl₂ Ezt így is lehet érteni: Mivel a klór képes 1 elektron befogadására, 2 klóratomra van szükség az utolsó kalciumréteg 2 elektronjának befogásához.

A bináris sók mellett az anionok és kationok megtalálhatók a sósavakban, például a sósavban (HCl), az oxisavakban, például a kénsavban₂SW₄), például az nátrium-szulfát (Na₂SW₄).

Sósavban a kation hidrogén 1 töltéssel: H⁺¹és az anion klór, töltete -1: Cl^-1.

A kénsavban a kation hidrogén, töltése +1: H⁺¹és az anion szulfát, töltéssel -2: SO₄^-2.

A nátrium-szulfátban a kation nátrium +1 töltéssel: Na⁺¹és az anion szulfát, töltéssel -2: SO₄^-2.

Az előző példákban megjegyezzük, hogy a bináris sók és a hidridek csak két különböző elem kombinációját jelentik (az egyik pozitív töltéssel, a másik negatív töltéssel rendelkezik). Az Oxisales és az Oxiácidos pedig anionként atomcsoportot tartalmaz. Ezt az atomcsoportot radikálisnak nevezik.

A Radical az előző esetekben több oxigénatomot tartalmaz, -2 töltéssel, és egy másik pozitív elemet, amely ennek a negatív töltésnek csak egy részét kompenzálja. A negatív töltés fennmaradó részét a Kation kompenzálná, megfelelően.

Nem csak negatív gyökök vannak, hanem pozitívak is, például ammónium-kation (NH₄⁺), amelyben a negyedik hidrogén felesleges töltést generál.

Disszociáció vizes oldatban

Amikor egy ionos vegyület oldott anyagként belép az oldószerbe, a víz hajlamos támadni az ionos kötést, az oldott anyagot anionokká és kationokká választva. A szóban forgó vegyülettől függően, a kötés erősségéről szólva ez lesz a disszociáció könnyűsége és bősége. Ezt a jelenséget elektromos áram vezetésére használják.

Elektrokémiai cellák

Az elektrokémiai sejtek a fő eszközök, amelyek az oldatban lévő ionvegyületeket kihasználják az elektromos energia előállítása és folytonossága érdekében. Az elektrokémiai sejtek lehetnek galvanikusak vagy elektrolitikusak..

A galvanikus cella két különböző fémet tartalmazó edényből áll, amelyet ionos oldatba merítenek és porózus membrán választ el egymástól. Ezeket a fémeket egy szikes híd köti össze, annak felső részében, előbukkanva.

Az oldat ionjai és az első fém kationjai között bekövetkező kémiai reakció spontán zajlik. Az anionok a felesleges negatív töltésükkel elektronokkal járulnak hozzá az egyik fémhez. Ezt a fémet Anódnak hívják, az anionok befogadására. Mivel az ellentétes töltések vonzzák egymást, feltételezzük, hogy az anód pozitív töltéssel rendelkezik.

Az elektronok a fémen keresztül haladnak, a sóhíd felé áramlanak, amíg el nem érik a másik fémet, amely negatív töltést nyer az elektronok áramlásával. Így az azt körülvevő megoldás kationjai elviszik ezeket az elektronokat, hogy kompenzálják a töltésüket. Ezt a másik fémet katódnak hívják.

Az elektrolitikus cellának annyi a különbsége, hogy tartalmaz egy elektromos áramforrást, mert a reakció nem az spontán az oldatban, és némi lendület kell ahhoz, hogy elinduljon az elektronok egyenletes áramlása az anódtól az Katód.

Példák anionokra

Klorid Cl^-

I. jodid^-

Szulfid^-2

Nitrid N^-3

Hipoklorit ClO^-

Klorit ClO₂^-

Klorát ClO₃^-

Perklorát ClO₄^-

Nitrit NO₂^-

Nitrát NO₃^-

Biszulfit vagy savas szulfit HSO₃^-

Szulfit SO₃^-2

Szulfát SO₄^-2

Permanganát MnO₄^-

OH-hidroxid^-

Cr dikromát₂VAGY₇^-2

Chromate CrO₄^-2

Borate BO₃^-3

Oxalát C₂VAGY₄^-2

PO foszfát₄^-3

Példák kationokra

Ammónium-NH₄⁺

Hydronium H₃VAGY⁺

Nátrium-Na⁺

Kálium K⁺

Kalcium-Ca⁺²

Magnézium Mg⁺²

Bárium Ba⁺²

Alumínium Al⁺³

Cuprous Cu⁺¹

Cupric Cu⁺²

Vas Fe⁺²

Vas hit⁺³

Plumbous Pb⁺²

Ólom Pb⁺⁴

Kadmium Cd⁺²

Titanium Ti⁺⁴

Galio Ga⁺³

Lítium Li⁺

H hidrogén⁺

Berillium Be⁺²