- Kaip susidaro katijonas?
- Oficialūs įkėlimai ir daugiau nuorodų
- Oksidacija
- Skirtumai su anijonu
- Labiausiai paplitusių katijonų pavyzdžiai
- Monatominis
- Poliaatominiai
- Nuorodos
Katijonas yra cheminis rūšių, kurios turi teigiamą krūvį. Kartu su anijonu jis sudaro dviejų tipų esamus jonus. Jo krūvis yra elektronų trūkumo atome produktas, dėl kurio branduolyje esantys protonai labiau traukiasi. Kiekvienam elektronui, kurį praranda neutralus atomas, teigiamas krūvis padidėja vienu vienetu.
Jei atomas praranda elektroną, todėl protonų skaičius yra didesnis nei vienas, tada jo teigiamas krūvis bus +1; praradus du elektronus, krūvis bus +2 ir pan. Kai katijonas turi +1 krūvį, jis laikomas monovalentišku; kita vertus, jei minėtas krūvis didesnis nei +1, sakoma, kad katijonas yra daugiavalentis.
Hidronio jonas, vienas iš paprasčiausių katijonų. Šaltinis: Gabrielis Bolívaras.
Aukščiau esančiame paveikslėlyje parodytas katijonas H 3 O + , vadinamas hidronio jonu. Kaip matyti, jis vos turi +1 krūvį, taigi yra monovalentinis katijonas.
Katijonai yra svarbios rūšys, nes jie daro elektrostatinę jėgą savo aplinkai ir aplink esančioms molekulėms. Jie pasižymi dideliu sąveiku su vandeniu - skysčiu, kuris juos drėkina ir perneša drėgname dirvožemyje, kad vėliau pasiektų augalų šaknis ir būtų naudojami jų fiziologinėms funkcijoms.
Kaip susidaro katijonas?
Buvo minėta, kad kai atomas praranda elektroną, jo didesnis protonų skaičius elektronų atžvilgiu sukelia patrauklią jėgą, kuri virsta teigiamu krūviu. Bet kaip gali prarasti elektroną? Atsakymas priklauso nuo transformacijos, vykstančios cheminėse reakcijose.
Reikėtų pažymėti, kad teigiamai įkrauto atomo buvimas nebūtinai reiškia katijono susidarymą. Tam, kad jis būtų laikomas tokiu, neturi būti atomo, kurio neutralus formalus krūvis būtų neutralus. Priešingu atveju tame pačiame junginyje atsiras patrauklumas ir atstumimas, jis bus neutralus.
Oficialūs įkėlimai ir daugiau nuorodų
Elektroneigiami atomai pritraukia elektronus iš savo kovalentinių ryšių. Net jei elektronai pasiskirsto po lygiai, ateis taškas, kuriame jie iš dalies turės mažiau elektronų nei jų bazinėje konfigūracijoje; tai yra, jo laisvieji atomai, nepririšti prie kitų elementų.
Tuomet šie elektroneigiami atomai pradės patirti elektronų trūkumą, o kartu su jais jų branduolių protonai sukels didesnę traukos jėgą; gimsta teigiamas formalus krūvis. Jei yra tik vienas teigiamas formalusis krūvis, junginys parodys bendrą teigiamą joninį krūvį; tokiu būdu gimsta katijonas.
Katijono H 3 O + deguonies atomas yra patikimas to pavyzdys. Turėdamas tris OH ryšius, dar daugiau nei vandens molekulėje (HOH), jis patiria elektrono praradimą iš savo bazinės būsenos. Formalūs mokesčių skaičiavimai leidžia jums nustatyti, kada tai atsitiks.
Jei akimirką bus manoma, kad susidarys kitas OH ryšys, bus gautas dvivalentis katijonas H 4 O 2+ . Atkreipkite dėmesį, kad dvivalentis krūvis ant katijono yra parašytas taip: skaičius, po kurio eina „+“ simbolis; tuo pačiu būdu mes elgiamės su anionais.
Oksidacija
Metalai yra geriausios kokybės katijonai. Tačiau ne visi jie gali sudaryti kovalentinius (arba bent jau grynai kovalentinius) ryšius. Vietoj to, jie praranda elektronus, kad užmegztų joninius ryšius: teigiamas krūvis traukia neigiamą, kurį laiko fizinės jėgos.
Todėl metalai praranda elektronus, kad pereitų nuo M iki M n + , kur n paprastai yra lygus jo grupės skaičiui periodinėje lentelėje; nors n gali paimti keletą sveikųjų skaičių, o tai ypač pasakytina apie pereinamuosius metalus. Šis elektronų praradimas vyksta vykstant cheminei reakcijai, vadinamai oksidacija.
Metalai oksiduojasi, praranda elektroną, jų atomų protonų skaičius viršija elektronų skaičių, todėl jie turi teigiamą krūvį. Kad įvyktų oksidacija, turi būti oksidatorius, kuris sumažina ar padidina metalų prarastus elektronus. Deguonis yra geriausiai žinomas oksidatorius iš visų.
Skirtumai su anijonu
Atomo spindulio susitraukimas katijone. Šaltinis: Gabrielis Bolívaras.
Katijonų ir anijonų skirtumai yra išvardyti žemiau:
-Katjonas apskritai yra mažesnis už anijoną. Aukščiau pateiktame paveikslėlyje parodyta, kaip sumažėja atominis Mg spindulys, prarandant du elektronus ir tampa katijonu Mg 2+ ; anijonai įvyksta priešingai: jie tampa gausesni.
-Jis turi daugiau protonų nei elektronai, tuo tarpu anijonas turi daugiau elektronų nei protonų.
-Kuo mažesnis, jo įkrovos tankis yra didesnis, todėl jis turi didesnę poliarizacinę galią; y., jis deformuoja kaimyninių atomų elektronų debesis.
- Katijonas juda ta pačia kryptimi kaip ir taikomas elektrinis laukas, o anijonas juda priešinga kryptimi.
Labiausiai paplitusių katijonų pavyzdžiai
Monatominis
Monatominiai katijonai dažniausiai gaunami iš metalų (su tam tikromis išimtimis, tokiomis kaip H + ). Iš kitų, ypač retas yra katijonas, gautas iš nemetalinio elemento.
Bus matyti, kad daugelis iš jų yra dvilypiai arba daugiavalenčiai ir kad jų mokesčių dydžiai sutampa su jų grupių skaičiumi periodinėje lentelėje.
-Li +
-Na +
-K +
-Rb +
-Cs +
-Fr +
-Ag +
Jie visi turi bendrą krūvį „1+“, kuris rašomas nereikia įvesti numerio, ir taip pat yra iš 1 grupės: šarminių metalų. Be to, yra Ag + katijonas , vienas iš labiausiai paplitusių pereinamųjų metalų.
-Be 2+
-Mg 2+
-Ca 2+
-Sr 2+
-Ba 2+
-Ra 2+
Šie dvivalentiai katijonai yra gaunami iš jų atitinkamų metalų, priklausančių 2 grupei: šarminių žemės metalų.
-Ant 3+
-Ga 3+
-3 ir daugiau metų
-Tl 3+
-Nh 3+
Trivalentiai boro grupės katijonai.
Iki šiol pavyzdžiai buvo apibūdinami kaip turintys vieną valentę ar krūvį. Kiti katijonai pasižymi daugiau nei viena valencija ar teigiama oksidacijos būsena:
-Sn 2+
-Sn 4+ (alavas)
-Co 2+
-Co 3+ (kobaltas)
-Au +
-Au 3+ (auksas)
-Fe 2+
-Fe 3+ (geležis)
Kiti metalai, pavyzdžiui, manganas, gali turėti dar daugiau valentingumo:
-Mn 2+
-Mn 3+
-Mn 4+
-Mn 7+
Kuo didesnis krūvis, tuo mažesnis ir labiau poliarizuojantis katijonas.
Poliaatominiai
Nesigilinant į organinę chemiją, yra neorganinių ir poliaatominių katijonų, kurie yra labai paplitę kasdieniame gyvenime; toks kaip:
-H 3 O + (hidronis, jau minėtas).
-NH 4 + (amonio).
-NO 2 + (nitronis, esantis nitravimo procesuose).
-Ph 4 + (fosfonio).
Nuorodos
- Whittenas, Davisas, Peckas ir Stanley. (2008). Chemija. (8-asis leidimas). CENGAGE mokymasis.
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2019 m. Gegužės 05 d.). Katijonų apibrėžimas ir pavyzdžiai. Atgauta iš: thinkco.com
- Wyman Elizabeth. (2019 m.). Katijonas: apibrėžimas ir pavyzdžiai. Tyrimas. Atgauta iš: study.com
- Manekenai. (2019 m.). Teigiami ir neigiami jonai: katijonai ir anijonai. Atgauta iš: dummies.com
- Vikipedija. (2019 m.). Katijonas. Atkurta iš: es.wikipedia.org