ანიონებისა და კათიონების მაგალითი

ზოგად ქიმიაში ცნობილია, რომ მატერიას მხარს უჭერს ატომებს შორის კავშირი, რომელსაც შეუძლია ქსელის წარმოქმნა ატომების, სუფთა ლითონებისა და არამეტალების, ან ასევე მოლეკულების შემთხვევაში, რომლებიც დაგროვებისას, ანიჭებენ ნივთიერებას. მოლეკულების წარმოქმნის შემთხვევაში, არსებობს იონური კავშირი, რომელიც შედგება ერთ – ერთიდან ატომები პასუხისმგებელნი არიან მისი ბოლო გარსიდან ერთი ან მეტი ელექტრონის დათმობაზე, ხოლო მეორე ატომი ასრულებს მუშაობას მიიღე ისინი.

ელექტრონებს აქვთ უარყოფითი კარჟი, შესაბამისად რეცეპტორი იძენს უარყოფით მუხტს. ატომი, რომელიც ახდენს მიწოდებას, იძენს დადებით მუხტს, როდესაც ის განშორებულია ამ ელექტრონებისაგან. იონური კავშირის ეს ფენომენი უმეტესად არაორგანულ ნივთიერებებში და ორგანულ რეაქციებს შორის სხვადასხვა სიხშირეში გვხვდება.

უარყოფითი მუხტით ატომ (ებ) ისგან შემდგარ ნაწილაკს ანიონი ეწოდება.

ხოლო ნაწილაკს, რომელიც შედგება დადებითი მუხტის მქონე ატომის (ების )გან, ეწოდება კათიონი.

ზოგადად დამუხტულ ნაწილაკებს იონებს უწოდებენ.

ანიონები და კათიონები გვხვდება ისეთ ნაერთებში, როგორიცაა ბინარული მარილები, მაგალითად, ნატრიუმის ქლორიდი (NaCl). ამ მაგალითის გათვალისწინებით, მნიშვნელოვანი დეტალი აიხსნება. ნაერთის დაწერისას ყოველთვის იწყება დადებითი მუხტის ელემენტი. და რაც მას თან ახლავს, იქნება უარყოფითად დამუხტული ნაწილი. ამრიგად, ცნობილია, რომ ნატრიუმი (Na) არის ელემენტი, რომელიც ახორციელებს დადებით მუხტს, ხოლო ქლორი (Cl) არის უარყოფითად დამუხტული.

კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი საკითხია იმის ცოდნა, თუ რამდენად პოზიტიურ ან უარყოფით მუხტს ატარებს თითოეული ატომი. მაგალითისთვის გამოყენებული იქნება კიდევ ერთი ორობითი მარილი, რომელიც არის კალციუმის ქლორიდი (CaCl)₂). მარილის მოლეკულის დაწერისას, კალციუმის ატომის მუხტს განსაზღვრავს ქლორის მუხტის რიცხვი.

პერიოდული ცხრილის თანახმად, კალციუმს აქვს +2 მუხტი, ხოლო ქლორს აქვს -1 მუხტი. გადაკვეთა, ნომერი 2 დაიდება ქლორზე, ხოლო 1 კალციუმზე. CaCl რჩება₂.

ეს ფორმულა CaCl₂ ასევე შეიძლება ამის გაგებაც: ვინაიდან ქლორს შეუძლია მიიღოს 1 ელექტრონი, საჭიროა ქლორის 2 ატომი კალციუმის ბოლო ფენის 2 ელექტრონის დასაპყრობად.

ორობითი მარილების გარდა, ანიონები და კათიონები გვხვდება ჰიდრაციდებში, მაგალითად, მარილმჟავას (HCl), ოქსიაციდებში, მაგალითად, გოგირდმჟავაში (H₂SW₄), ოქსილალებში, მაგალითად, ნატრიუმის სულფატი (Na₂SW₄).

მარილმჟავაში, კათიონი არის წყალბადის +1 მუხტით: H⁺¹, და ანიონი არის ქლორი, მუხტით -1: Cl^-1.

გოგირდმჟავაში, კათიონი არის წყალბადის, მუხტით +1: H⁺¹, და ანიონი არის სულფატი, მუხტით -2: SO₄^-2.

ნატრიუმის სულფატში, კათიონი არის ნატრიუმი +1 მუხტით: Na⁺¹, და ანიონი არის სულფატი, მუხტით -2: SO₄^-2.

წინა მაგალითებში აღინიშნა, რომ ორობითი მარილები და ჰიდრაციდები მხოლოდ ორი განსხვავებული ელემენტის კომბინაციაა (ერთი დადებითი მუხტით და მეორე უარყოფითი მუხტით). Oxisales და Oxiácidos შეიცავს ანიონებს ატომების ჯგუფს. ატომების ამ ჯგუფს რადიკალს უწოდებენ.

რადიკალი წინა შემთხვევებში მოიცავს ჟანგბადის რამდენიმე ატომს, -2 მუხტით და კიდევ ერთ დადებით ელემენტს, რომელიც ანაზღაურებს ამ უარყოფითი მუხტის მხოლოდ ნაწილს. დანარჩენი უარყოფითი მუხტი კომპენსაციას მიიღებს Cation, სწორად.

არსებობს არა მხოლოდ უარყოფითი რადიკალები, არამედ პოზიტიურიც, მაგალითად, ამონიუმის კატიონი (NH)₄⁺), რომელშიც მეოთხე წყალბადი წარმოქმნის ზედმეტ მუხტს.

დისოციაცია წყალხსნარში

როდესაც იონური ნაერთი ხსნადში შედის გამხსნელ წყალში, ის მიდრეკილია იონურ კავშირზე თავდასხმისკენ, გამოყოფს ხსნარს ანიონებად და კატიონებად. მოცემული ნაერთიდან გამომდინარე, ბმის სიძლიერეზე საუბრისას, ეს იქნება დისოციაციის სიმარტივე და სიმრავლე. ეს ფენომენი გამოიყენება ელექტრული დენის ჩასატარებლად.

ელექტროქიმიური უჯრედები

ელექტროქიმიური უჯრედები არის ძირითადი მოწყობილობები, რომლებიც იყენებენ იონურ ნაერთებს ელექტროენერგიის წარმოქმნისა და უწყვეტობის ხსნარში. ელექტროქიმიური უჯრედები შეიძლება იყოს გალვანური ან ელექტროლიტური..

გალვანური უჯრედი შედგება კონტეინერისგან, რომელსაც აქვს ორი განსხვავებული ლითონი, ჩაფლულია იონურ ხსნარში და ერთმანეთისგან გამოყოფილია ფოროვანი გარსით. ამ ლითონებს აკავშირებს მარილიანი ხიდი, მის ზედა ნაწილში, წარმოქმნილი.

ქიმიური რეაქცია, რომელიც ხდება ხსნარის იონებს შორის პირველი ლითონის კათიონებთან, არის სპონტანური. ანიონები თავიანთი ზედმეტი უარყოფითი მუხტით ელექტრონებს უვლიან ერთ ლითონს. ამ ლითონს ანოდიები ეწოდება, ანიონების მისაღებად. ვინაიდან საპირისპირო მუხტები იზიდავს ერთმანეთს, ანოდს დადებითი მუხტი აქვს.

ელექტრონები მოძრაობენ ლითონის გავლით, მიედინება მარილიანი ხიდისკენ, სანამ არ მიაღწევენ სხვა მეტალს, რომელიც ელექტრონულ ნაკადთან იძენს უარყოფით მუხტს. ამრიგად, ხსნარის კატიონები, რომლებიც მას გარს აკრავს, მიიღებს ამ ელექტრონებს მათი მუხტის კომპენსაციისთვის. ამ სხვა მეტალს კათოდური ეწოდება.

ელექტროლიტურ უჯრედს აქვს განსხვავება იმაში, რომ იგი მოიცავს ელექტროენერგიის წყაროს, რადგან რეაქცია არ არის სპონტანურად ხსნარში, და საჭიროა გარკვეული იმპულსი, რომ დაიწყოს ელექტრონების სტაბილური დინება ანოდიდან კათოდური.

ანიონების მაგალითები

ქლორიდი Cl^-

იოდიდი ი^-

სულფიდი^-2

ნიტრიდი ნ^-3

ჰიპოქლორიტი ClO^-

ქლორიტი ClO₂^-

ქლორატი ClO₃^-

პერქლორატი ClO₄^-

ნიტრიტი არა₂^-

ნიტრატი არა₃^-

ბისულფიტი ან მჟავა სულფიტი HSO₃^-

სულფიტი ასე₃^-2

სულფატი SO₄^-2

პერმანგანატის MnO₄^-

OH ჰიდროქსიდი^-

Cr დიქრომატი₂ან₇^-2

ქრომატი CrO₄^-2

ბორატ ბო₃^-3

ოქსალატი C₂ან₄^-2

PO ფოსფატი₄^-3

კათიონების მაგალითები

ამონიუმი NH₄⁺

ჰიდრონიუმი H₃ან⁺

ნატრიუმის Na⁺

კალიუმი კ⁺

კალციუმის Ca⁺²

მაგნიუმი მგ⁺²

ბარიუმი ბა⁺²

ალუმინის ალ⁺³

კუპრის Cu⁺¹

Cupric Cu⁺²

შავი ფე⁺²

ფერის რწმენა⁺³

Plumbous Pb⁺²

ტყვიის პბ⁺⁴

კადმიუმის Cd⁺²

ტიტანის ტი⁺⁴

გალიო გა⁺³

ლითიუმი ლი⁺

წყალბადის H⁺

ბერილიუმი ბე⁺²