ตัวอย่างของ Anion และ Cation

ในวิชาเคมีทั่วไป เป็นที่ทราบกันว่าสสารได้รับการสนับสนุนโดยพันธะระหว่างอะตอม ซึ่งสามารถสร้างเครือข่ายได้ ของอะตอม ในกรณีของโลหะบริสุทธิ์และอโลหะ หรือโมเลกุลที่สะสมไว้จะมีความสม่ำเสมอของสาร ในกรณีของการก่อตัวของโมเลกุลมีพันธะไอออนิกซึ่งประกอบด้วยหนึ่งใน อะตอมมีหน้าที่ในการละอิเล็กตรอนหนึ่งตัวหรือมากกว่าจากเปลือกสุดท้าย และอีกอะตอมทำหน้าที่ของ รับพวกเขา

อิเล็กตรอนมีประจุลบดังนั้นตัวรับจึงได้รับประจุลบ อะตอมที่ทำให้การส่งมอบได้รับประจุบวกเมื่อกำจัดอิเล็กตรอนเหล่านั้น ปรากฏการณ์ของพันธะไอออนิกนี้เกิดขึ้นในสารอนินทรีย์ส่วนใหญ่ และในความถี่ที่แตกต่างกันระหว่างปฏิกิริยาอินทรีย์

อนุภาคที่ประกอบด้วยอะตอมที่มีประจุลบเรียกว่า Anion

และอนุภาคที่ประกอบด้วยอะตอมที่มีประจุบวกเรียกว่า Cation

อนุภาคที่มีประจุโดยทั่วไปเรียกว่าไอออน

แอนไอออนและแคตไอออนเกิดขึ้นในสารประกอบ เช่น เกลือไบนารี่ เช่น โซเดียมคลอไรด์ (NaCl) จากตัวอย่างนี้จะอธิบายรายละเอียดที่สำคัญ เมื่อเขียนสารประกอบ คุณจะเริ่มต้นด้วยองค์ประกอบที่มีประจุบวกเสมอ และสิ่งที่ตามมาในตอนท้ายจะเป็นส่วนที่มีประจุลบ ดังนั้นจึงเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าโซเดียม (Na) เป็นธาตุที่มีประจุบวก และคลอรีน (Cl) เป็นธาตุที่มีประจุลบ

ปัญหาสำคัญอีกประการหนึ่งคือการรู้ว่าแต่ละอะตอมมีประจุบวกหรือลบเท่าใด จะยกตัวอย่างเกลือไบนารีอีกตัวหนึ่งคือแคลเซียมคลอไรด์ (CaCl₂). เมื่อเขียนโมเลกุลของเกลือ ตัวเลขที่กำหนดประจุของอะตอมแคลเซียมจะตัดกับจำนวนประจุของคลอรีน

ตามตารางธาตุ แคลเซียมมีประจุ +2 และคลอรีนมีประจุ -1 ข้ามแล้ว เลข 2 จะติดคลอรีน และ 1 บนแคลเซียม CaCl ยังคงอยู่₂.

สูตรนี้ CaCl₂ นอกจากนี้ยังสามารถเข้าใจได้ดังนี้: เนื่องจากคลอรีนสามารถรับอิเล็กตรอนได้ 1 ตัวจึงจำเป็นต้องมีอะตอมของคลอรีน 2 อะตอมเพื่อจับอิเล็กตรอน 2 ตัวของแคลเซียมชั้นสุดท้าย

นอกจากเกลือไบนารี่แล้ว แอนไอออนและไอออนบวกยังพบในไฮดราซิด เช่น กรดไฮโดรคลอริก (HCl) ในออกซิยาซิด เช่น กรดซัลฟิวริก₂SW₄) ในออกซิซาล เช่น โซเดียมซัลเฟต (Na₂SW₄).

ในกรดไฮโดรคลอริก Cation คือไฮโดรเจนที่มีประจุ +1: H⁺¹และประจุลบคือคลอรีน โดยมีประจุ -1: Cl^-1.

ในกรดซัลฟิวริก ไอออนบวกคือไฮโดรเจน โดยมีประจุ +1: H⁺¹และประจุลบคือซัลเฟต โดยมีประจุ -2: SO₄^-2.

ในโซเดียมซัลเฟต Cation คือโซเดียมที่มีประจุ +1: Na⁺¹และประจุลบคือซัลเฟต โดยมีประจุ -2: SO₄^-2.

มีข้อสังเกตในตัวอย่างก่อนหน้านี้ว่า Binary Salts และ Hydracids เป็นการรวมกันขององค์ประกอบที่แตกต่างกันเพียงสององค์ประกอบ (อันหนึ่งมีประจุบวกและอีกองค์ประกอบหนึ่งมีประจุลบ) และ Oxisales และOxiácidosมีกลุ่มอะตอมเป็นประจุลบ อะตอมกลุ่มนี้เรียกว่า Radical

Radical ในกรณีก่อนหน้านี้ประกอบด้วยอะตอมออกซิเจนหลายตัว โดยมีประจุ -2 และองค์ประกอบบวกอื่นที่ชดเชยเพียงส่วนหนึ่งของประจุลบนั้น ประจุลบที่เหลือจะได้รับการชดเชยโดย Cation อย่างเหมาะสม

ไม่เพียงแต่มีรากเชิงลบเท่านั้นแต่ยังมีอนุมูลที่เป็นบวกด้วยเช่น แอมโมเนียมไอออนบวก (NH₄⁺) ซึ่งไฮโดรเจนที่สี่จะสร้างประจุส่วนเกิน

ความแตกแยกในสารละลายน้ำ

เมื่อสารประกอบไอออนิกเข้าสู่ตัวทำละลาย Water เป็นตัวทำละลาย มันมักจะโจมตีพันธะไอออนิก โดยแยกตัวถูกละลายออกเป็นแอนไอออนและไอออนบวก ขึ้นอยู่กับสารประกอบที่เป็นปัญหา การพูดถึงความแข็งแรงของพันธะ จะเป็นความง่ายและความสมบูรณ์ของการแยกตัวนั้น ปรากฏการณ์นี้ใช้ในการทำกระแสไฟฟ้า

เซลล์ไฟฟ้าเคมี

เซลล์ไฟฟ้าเคมีเป็นอุปกรณ์หลักที่ใช้ประโยชน์จากสารประกอบไอออนิกในสารละลายสำหรับการสร้างและความต่อเนื่องของพลังงานไฟฟ้า เซลล์ไฟฟ้าเคมีอาจเป็นแบบกัลวานิกหรืออิเล็กโทรไลต์.

เซลล์กัลวานิกประกอบด้วยภาชนะที่มีโลหะสองชนิดต่างกัน จุ่มลงในสารละลายไอออนิก และแยกจากกันด้วยเมมเบรนที่มีรูพรุน โลหะเหล่านี้เชื่อมต่อกันด้วยสะพานน้ำเกลือที่โผล่ออกมาในส่วนบน

ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างไอออนของสารละลายกับไอออนบวกของโลหะชนิดแรกเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ประจุลบที่มีประจุลบมากเกินไปจะทำให้เกิดอิเล็กตรอนกับโลหะชนิดใดชนิดหนึ่ง โลหะนี้จะเรียกว่าแอโนดเพื่อรับแอนไอออน. เนื่องจากประจุตรงข้ามดึงดูดกัน แอโนดจึงถือว่ามีประจุบวก

อิเล็กตรอนเดินทางผ่านโลหะ ไหลไปยังสะพานเกลือ จนกระทั่งไปถึงโลหะอีกตัวหนึ่ง ซึ่งได้รับประจุลบจากการไหลของอิเล็กตรอน ดังนั้น ไอออนบวกของสารละลายที่อยู่รอบๆ จะนำอิเล็กตรอนเหล่านั้นมาชดเชยประจุของพวกมัน โลหะอื่นนี้จะเรียกว่าแคโทด

เซลล์อิเล็กโทรไลต์มีความแตกต่างที่มีแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้า เพราะปฏิกิริยาไม่ใช่ because อย่างเป็นธรรมชาติในสารละลาย และใช้โมเมนตัมในการเริ่มต้นการไหลคงที่ของอิเล็กตรอนจากแอโนดไปยัง แคโทด.

ตัวอย่างของ Anions

คลอไรด์ Cl^-

ไอโอไดด์ I^-

ซัลไฟด์^-2

ไนไตรด์ N^-3

ไฮโปคลอไรท์ ClO^-

คลอไรท์ ClO₂^-

คลอเรต ClO₃^-

เปอร์คลอเรต ClO₄^-

ไนไตรท์ NO₂^-

ไนเตรต NO₃^-

ไบซัลไฟต์หรือกรดซัลไฟต์HSO₃^-

ซัลไฟต์ SO₃^-2

ซัลเฟต SO₄^-2

เปอร์แมงกาเนต MnO₄^-

OH ไฮดรอกไซด์^-

Cr ไดโครเมต₂หรือ₇^-2

โครเมต CrO₄^-2

บอเรท BO₃^-3

ออกซาเลต C₂หรือ₄^-2

PO ฟอสเฟต₄^-3

ตัวอย่างของไพเพอร์

แอมโมเนียม NH₄⁺

ไฮโดรเนียม H₃หรือ⁺

โซเดียม นา⁺

โพแทสเซียม K⁺

แคลเซียม Ca⁺²

แมกนีเซียม Mg⁺²

แบเรียม บา⁺²

อลูมิเนียม Al⁺³

Cuprous Cu⁺¹

Cupric Cu⁺²

เฟอรัสเฟ⁺²

เฟอริกศรัทธา⁺³

Plumbous Pb⁺²

ตะกั่ว Pb⁺⁴

แคดเมียม ซีดี⁺²

ไทเทเนี่ยม Ti⁺⁴

กาลิโอ กา⁺³

ลิเธียม Li⁺

ไฮโดรเจน H⁺

เบริลเลียมเบ⁺²