- Како се формира катион?
- Формално отпремање и више веза
- Оксидација
- Разлике са анионом
- Примери најчешћих катиона
- Монатомиц
- Полиатомиц
- Референце
Катјон је хемијска врста која има позитивно наелектрисање. Он заједно са анионом формира две врсте постојећих јона. Њено наелектрисање настаје као резултат недостатка електрона у атому, због чега протони у језгру показују већу привлачност. За сваки електрон који неутрални атом изгуби, позитивни набој расте за једну јединицу.
Ако атом изгуби електрон и, према томе, број протона је већи од један, тада ће његов позитивни набој бити +1; ако изгубите два електрона, набој ће бити +2, и тако даље. Када катион има набој +1, каже се да је моновалентан; с друге стране, ако је наведени набој већи од +1, за катион се каже да је поливалентан.
Јон хидронијум, један од најједноставнијих катиона. Извор: Габриел Боливар.
Слика изнад показује катјон Х 3 О + , назван хидронијум јон. Као што се може видети, једва има набој +1, што је последица тога моновалентни катион.
Катиони су важна врста, јер врше електростатичку силу на своје окружење и молекуле око њих. Представљају високу интеракцију са водом, течношћу која их хидрира и транспортује у влажним тлима, да би касније стигли до корена биљака и искористили се за своје физиолошке функције.
Како се формира катион?
Споменуто је да када атом изгуби електрон, његов већи број протона, у односу на електроне, показује привлачну силу која се претвара у позитиван набој. Али како може настати губитак електрона? Одговор зависи од трансформације која се дешава у хемијским реакцијама.
Треба напоменути да присуство позитивно наелектрисаног атома не подразумева нужно и стварање катиона. Да би се могло сматрати таквим, не сме бити атом са негативним формалним набојем који га неутралише. Иначе би у истом саставу било привлачности и одбојности и било би неутрално.
Формално отпремање и више веза
Електронегативни атоми привлаче електроне из својих ковалентних веза за њих. Чак и ако се електрони деле подједнако, доћи ће до тачке у којој ће делимично имати мање електрона него у својој базалној конфигурацији; то је онај његовог слободног атома без везивања за друге елементе.
Тада ће ови електронегативни атоми почети да осећају мањак електрона, а са њом ће протони њихових језгара испољавати већу силу привлачења; рађа се позитиван формални набој. Ако постоји само један позитиван формални набој, једињење ће испољити укупни позитивни јонски набој; на тај начин се рађа катион.
Атом кисеоника катјона Х 3 О + је веран пример претходног. Имајући три ОХ везе, једну више него у молекули воде (ХОХ), он доживљава губитак електрона из свог базалног стања. Формални прорачуни пуњења омогућавају вам да одредите када се то догађа.
Уколико формирање другог ОХ везе се претпоставља за тренутак, двовалентни катјон Х 4 О 2+ ће се добити . Имајте на уму да је двовалентни набој на врху катиона написан на следећи начин: број, а затим симбол „+“; на исти начин поступамо и са анионима.
Оксидација
Метали су креатори катион-а изванредни. Међутим, не могу сви да формирају ковалентне (или бар чисто ковалентне) везе. Уместо тога, они губе електроне да успоставе јонске везе: позитиван набој привлачи негативан, који их држе физичке силе.
Због тога метали губе електроне да пређу из М у М н + , где је н обично једнак броју његове групе на периодичној табели; иако н може узети неколико целих вредности, што је посебно случај са прелазним металима. Овај губитак електрона дешава се у врсти хемијске реакције која се назива оксидација.
Метали оксидирају, губе електрон, број протона у њиховим атомима прелази број електрона и, према томе, показују позитиван набој. Да би дошло до оксидације, мора постојати средство за оксидацију, које смањује или добија електроне које губе метали. Кисеоник је најбоље познато средство за оксидацију свих.
Разлике са анионом
Стискање атомског радијуса у катиону. Извор: Габриел Боливар.
Разлике између катиона и аниона наведене су у наставку:
-Катион опћенито је мањи од аниона. Горња слика показује како се атомски радијус Мг смањује губитком два електрона и постајући катион Мг 2+ ; код аниона се догађа супротно: они постају волуминознији.
-Има више протона него електрона, док анион има више електрона него протона.
- Што је мања, густоћа наелектрисања је већа, па зато има већу поларизацијску снагу; то јест, деформише електронске облаке суседних атома.
-Катион се креће у истом смеру као и примењено електрично поље, док се анион креће у супротном смеру.
Примери најчешћих катиона
Монатомиц
Монатомски катиони углавном потичу од метала (са изузецима, попут Х + ). Од осталих, изузетно је ретко размотрити катион изведен из неметалних елемената.
Видеће се да су многи од њих двоструки или поливалентни и да се величина њихових оптужби слаже са бројем њихових група у периодичној табели.
-Ли +
-На +
-К +
-Рб +
-Цс +
-Фр +
-Аг +
Свима је заједничко наелектрисање „1+“, које се пише без потребе за уносом броја, а такође потичу из групе 1: алкални метали. Поред тога, ту је и Аг + катион , један од најчешћих прелазних метала.
-Бе 2+
-Мг 2+
-Ца 2+
-Ср 2+
-Ба 2+
-Ра 2+
Ови двовалентни катиони су изведени из њихових одговарајућих метала из групе 2: земноалкалних метала.
-У 3+
-Га 3+
-У 3+
-Тл 3+
-Нх 3+
Тривалентни катиони групе бора.
До сада су примери окарактерисани као да имају једну валентност или набој. Остали катиони показују више од једне валентне или позитивне оксидационе ситуације:
-Сн 2+
-Сн 4+ ( коситар )
-Цо 2+
-Цо 3+ (кобалт)
-Ау +
-Ау 3+ (злато)
-Фе 2+
-Фе 3+ (гвожђе)
И други метали, као што је манган, могу имати још више храбрости:
-Мн 2+
-Мн 3+
-Мн 4+
-Мн 7+
Што је веће наелектрисање, то је мањи и поларизирајући катион.
Полиатомиц
Не улазећи у органску хемију, постоје неоргански и полиатомски катиони који су веома уобичајени у свакодневном животу; као такав:
-Х 3 О + (хидронијум, већ споменуто).
-НХ 4 + (амонијум).
-НО 2 + (азот, присутне у нитрације процесима).
Пх 4 + (фосфонијум).
Референце
- Вхиттен, Давис, Пецк и Станлеи. (2008). Хемија. (8. изд.). ЦЕНГАГЕ Учење.
- Хелменстине, др Анне Марие (05. маја 2019). Дефиниција и примери катион. Опоравак од: тхинкцо.цом
- Виман Елизабетх. (2019). Назив: Дефиниција и примери. Студи. Опоравак од: студи.цом
- Думмиес. (2019). Позитивни и негативни јони: катиони и аниони. Опоравак од: думмиес.цом
- Википедиа. (2019). Катион. Опоравак од: ес.википедиа.орг