Катіони і аніони

Що таке катіони і аніони:

Катіони і аніони - це типи іонів, тобто атоми, які отримали або втратили електрони через хімічні зв'язки.

Атом, який має однакову кількість протонів (позитивний заряд) і електрони (негативний заряд), вважається електрично нейтральним. Коли цей атом приймає або передає електрони, він називається іоном, який, у свою чергу, може бути:

• Катіон: Атом, який втратив (або провалився) електрони і тому позитивно заряджений.
• Аніон: атом, що набрав (або прийняв) електрони і тому негативно заряджений.

Катіон

Катіон - це атом, який має позитивний заряд, тому що він має більше протонів, ніж електронів.

Лужні метали (літій, натрій, калій, рубідій, цезій та френсіо) мають тенденцію до утворення катіонів, оскільки у валентному шарі вони мають лише один електрон. Це означає, що енергія, необхідна для видалення цього електрона, є дуже низькою, що робить ці елементи високо реактивними.

Катіон представлений символом +, наступним за назвою елемента. Кількість втрачених електронів вказує на тип катіона:

• Катіони з зарядом +1 називаються моновалентними.
• Катіони з зарядом +2 називаються бівалентами.
• Катіони з зарядом +3 називаються тривалентними.

Типи катіонів можна також ідентифікувати за кількістю знаків +. Таким чином, елемент, представлений тільки +, є моновалентним катіоном, тоді як інший, представлений +++, є тривалентним катіоном.

Приклади катіонів

• Al + 3 (алюміній)
• Ca + 2 (кальцій)
• Mg + 2 (магній)
• Na + 1 (натрій)
• K + 1 (калій)
• Zn + 2 (цинк)
• Pb + 4 (Свинець)

Аніон

Аніон - це атом, який має негативний заряд, тому що він має більше електронів, ніж протони. Елементи сімей азоту, кальцинових галогенів і галогенів, як правило, утворюють аніони, тому що вони легко сприймаються електронами.

Аніон представлений символом -, наступним за назвою елемента. Кількість отриманих електронів вказує на тип аніона:

• Аніони з зарядом -1 називаються моновалентними.
• Аніони з зарядом -2 називаються бівалентами.
• Аніони з зарядом -3 називаються тривалентними.

Як і в катіонах, аніони також можуть бути ідентифіковані за кількістю сигналів. Таким чином, елемент, представлений лише - є моновалентним аніоном, а інший, представлений - - двовалентним аніоном.

Приклади аніонів

• O-2 (кисень)
• N-3 (азид)
• F-1 (фторид)
• Br-1 (бромід)
• S-2 (сірка)
• Cl-1 (хлорид)

Іонні з'єднання

Іонні зв'язки або електровалентні зв'язки є зв'язками, які відбуваються між катіонами і аніонами.

Елементи можуть приймати, виводити або розділяти електрони таким чином, що їхній останній шар енергії має 8 електронів. Це відоме як теорія октетів .

Згідно теорії октату, атоми прагнуть стабілізуватися, коли в валентному шарі (останній електронний шар) є 8 електронів. Таким чином, будучи позитивно зарядженими, катіони зв'язуються з негативно зарядженими аніонами. Таким чином, атоми виводять або приймають електрони, щоб отримати рівновагу.

Зв'язки, утворені між катіонами і аніонами, дуже сильні і мають тенденцію мати наступні ознаки:

• є твердими і крихкими в нормальних умовах температури і тиску;
• дуже кипіння і температура кипіння;
• Ваш кращий розчинник - вода;
• при розчиненні в рідинах проводять електричний струм.

Іонні зв'язки призводять до іонних сполук, таких як хлорид натрію (кухонна сіль), утворений зв'язком Na + (катіон натрію) + Cl- (хлорид-аніон) → NaCl.

Приклади іонних сполук

Деякими прикладами іонних сполук є:

• NaCl - хлорид натрію (кухонна сіль)
• Na ₂ SO ₄ - сульфат натрію
• CaCO ₃ - карбонат кальцію
• NaNO ₃ - нітрат натрію

Катіонний стіл

Таблиця аніонів