Pokud atom nebo atomy, má vyrovnaný počet elektronů (záporný náboj) a protony (kladný náboj) jsou celkově neutrální. Pokud však nejsou vyvážené,budou účtovány. Tyto nabité druhy se nazývají ionty.
co je kation?
kation má více protonů než elektrony, což mu následně dává čistý kladný náboj. Aby se kation vytvořil, musí být jeden nebo více elektronů ztraceno, obvykle odtaženo atomy se silnější afinitou k nim., Počet ztracených elektronů, a tedy i náboj iontu, je indikován po chemickém symbolu, např. stříbro (AG) ztrácí jeden elektron, aby se stalo Ag+, zatímco zinek (Zn) ztrácí dva elektrony, aby se stal Zn2+.
co je aniont?
anion má více elektronů než protony, což mu následně dává čistý záporný náboj. Pro anion tvoří jeden nebo více elektronů, musí být získal, obvykle vytáhl od ostatních atomů se slabší afinitou pro ně. Počet získaných elektronů, a tedy i náboj iontu, je označen za chemickým symbolem, např., chlor (Cl) získává jeden elektron, aby se stal Cl -, zatímco kyslík (o) získává dva elektrony, aby se stal O2-.
kation vs aniontový graf
hlavní rozdíly mezi kationty a anionty jsou shrnuty v následující tabulce.
kovové atomy drží některé své elektrony relativně volně. V důsledku toho mají tendenci ztrácet elektrony a vytvářet kationty. Naopak, většina nekovové atomy přitahují elektrony silněji než kovové atomy, a tak získat elektrony a tvoří anionty., Proto, když se atomy z kovového a nekovového prvku kombinují, nekovové atomy mají tendenci čerpat jeden nebo více elektronů od kovových atomů a vytvářet ionty. Tyto protilehle nabité ionty pak přitahují jeden druhého k vytvoření iontových vazeb a produkují iontové sloučeniny bez celkového čistého náboje. Příklady zahrnují chlorid vápenatý (CaCl2), jodid draselný (KI) a oxid hořečnatý (MgO).
kation vs anion periodická tabulka
lze předvídat, zda atom vytvoří kation nebo anion na základě jeho polohy v periodické tabulce., Halogeny vždy tvoří anionty, alkalické kovy a kovy alkalických zemin vždy tvoří kationty. Většina ostatních kovů tvoří kationty (např. železo, stříbro, nikl), zatímco většina ostatních nekovů obvykle tvoří anionty (např. kyslík, uhlík, síra). Některé prvky jsou však schopny vytvářet kationty i anionty za správných podmínek. Jeden příklad je vodík, který může získat (H -), nebo ztratit (H+), elektron, které tvoří hydrid sloučenin, jako jsou ZnH2 (kde to je anion) a hydron sloučeniny jako H2O (kde to je kation).,
Prvky ve skupině 18 periodické tabulky – „vzácné plyny“, nemají tendenci tvořit ionty vzhledem k uspořádání jejich elektrony, které je činí obecně nereaktivní.
kation vs velikost anionu
kationty a anionty přicházejí v mnoha velikostech napříč periodickou tabulkou, jak je vidět v tomto videu.
s využitím iontových vlastností
Iontové vlastnosti mohou chemici využívat pro různé účely., Iontoměničová chromatografie například spoléhá na afinitu molekul oddělených pro stacionární fázi na základě jejich nabíjecích vlastností, aby umožnila separaci.
Iontové vlastnosti jsou také ústředním prvkem funkce baterií. Baterie mají dvě elektrody z vodivého materiálu, katody, což je pozitivní konec, kde elektrický proud listy/elektrony zadat, a anoda, kde elektrický proud vstupuje/ elektrony opustit. Mezi elektrodami je elektrolytová kapalina nebo gel, který obsahuje nabité částice – ionty., Protože tato iontová látka reaguje s elektrodami, vytváří elektrický proud. Při jednorázovém použití, baterie suchých článků, zinek se běžně používá jako anoda, zatímco oxid manganatý je oblíbenou volbou pro elektrolytovou katodu. Zinková anoda také působí jako nádoba baterie v zinkově-uhlíkových bateriích, takže při oxidaci během používání může obsah časem unikat.
a Zinc-carbon dry cell battery (left) and alkaline battery (right).,
u dobíjecích baterií, jako je mnoho lithium-iontových baterií, je tento chemický proces reverzibilní a vnitřní struktura odlišná, což umožňuje dobíjení baterií.