A katjon det är en kemisk art som har en positiv laddning. Tillsammans med anjonen bildar den de två typerna av befintliga joner. Dess laddning är produkten av en brist på elektroner i atomen, vilket får protonerna i kärnan att utöva en större attraktion. För varje elektron som en neutral atom förlorar ökar den positiva laddningen med en enhet..
Om en atom förlorar en elektron och därför är antalet protoner större än en, då är dess positiva laddning +1; om du tappar två elektroner blir laddningen +2 och så vidare. När en katjon har en +1 laddning sägs den vara monovalent; å andra sidan, om nämnda laddning är större än +1, sägs katjonen vara polyvalent.
Bilden ovan visar katjonen H3ELLER+, kallas hydroniumjon. Som kan ses har den knappt en laddning på +1, vilket är en monovalent katjon.
Katjoner är viktiga arter, eftersom de utövar en elektrostatisk kraft på sin miljö och molekylerna runt dem. De presenterar en hög interaktion med vatten, en vätska som hydratiserar och transporterar dem i fuktiga jordar, för att senare nå växternas rötter och användas för deras fysiologiska funktioner..
Artikelindex
Det nämndes att när en atom förlorar en elektron, utövar dess större antal protoner, i förhållande till elektroner, en attraktiv kraft som översätts till en positiv laddning. Men hur kan förlusten av elektronen uppstå? Svaret beror på omvandlingen som sker i kemiska reaktioner.
Det bör noteras att närvaron av en positivt laddad atom inte nödvändigtvis innebär bildandet av en katjon. För att det ska kunna betraktas som sådant får det inte finnas en atom med en negativ formell laddning som neutraliserar den. Annars skulle det vara attraktion och avstötning inom samma förening och det skulle vara neutralt.
Elektronegativa atomer lockar elektroner från sina kovalenta bindningar till dem. Även om elektronerna delas lika kommer det att komma till en punkt där de delvis har färre elektroner än i sin basala konfiguration; detta är det av dess fria atomer utan att vara bunden till andra element.
Sedan kommer dessa elektronegativa atomer att börja uppleva en brist på elektroner, och med det kommer protonerna i deras kärnor att utöva en större attraktionskraft; den positiva formella laddningen är född. Om det bara finns en positiv formell laddning kommer föreningen att uppvisa en total positiv jonladdning; så föds katjonen.
Syreatomen i katjonen H3ELLER+ Det är ett troget exempel på ovanstående sagt. Genom att ha tre O-H-bindningar, en mer än i vattenmolekylen (H-O-H), upplever den förlusten av en elektron från dess basala tillstånd. Formella laddningsberäkningar gör att du kan avgöra när detta händer.
Om antagandet av en annan O-H-bindning antas ett ögonblick, kommer den tvåvärda katjonen H att erhållas4ELLERtvå+. Observera att den tvåvärda laddningen ovanpå katjonen skrivs enligt följande: nummer följt av '+' symbolen; på samma sätt fortsätter vi med anjonerna.
Metaller är katjonbildare i toppklass. Men inte alla kan bilda kovalenta bindningar (eller åtminstone rent kovalenta bindningar). Istället förlorar de elektroner för att upprätta jonbindningar: en positiv laddning lockar en negativ, som hålls samman av fysiska krafter..
Därför förlorar metaller elektroner för att gå från M till Mn+, var n det är vanligtvis lika med antalet i sin grupp i det periodiska systemet. även om n det kan ta flera heltal, vilket särskilt är fallet med övergångsmetaller. Denna förlust av elektroner sker i en typ av kemisk reaktion som kallas oxidation..
Metaller oxiderar, förlorar en elektron, antalet protoner i deras atomer överstiger antalet elektroner och uppvisar därför en positiv laddning. För att oxidation ska ske måste det finnas ett oxidationsmedel som reducerar eller ökar de elektroner som förloras av metaller. Syre är det mest kända oxidationsmedlet av alla.
Nedan listas skillnaderna mellan en katjon och anjon:
-Katjonen i allmänhet är mindre än anjonen. Bilden ovan visar hur Mgs atomradie reduceras genom att förlora två elektroner och bli Mg-katjonen.två+; tvärtom inträffar med anjoner: de blir mer voluminösa.
-Den har fler protoner än elektroner, medan anjonen har fler elektroner än protoner..
-Eftersom den är mindre är dess laddningstäthet högre och därför har den en större polariserande kraft; det vill säga det deformerar elektronmolnen hos angränsande atomer.
-En katjon rör sig i samma riktning som det applicerade elektriska fältet, medan anjonen rör sig i motsatt riktning.
De monatomiska katjonerna kommer främst från metaller (med vissa undantag, såsom H+). Av resten är det extremt sällsynt att överväga en katjon härrörande från ett icke-metalliskt element.
Det kommer att framgå att många av dem är olika eller flervärda, och att storleken på deras laddningar överensstämmer med antalet grupper i det periodiska systemet..
-Li+
-Na+
-K+
-Rb+
-Cs+
-Fr+
-Ag+
Alla har gemensamt laddningen '1+', som skrivs utan att behöva ange numret, och kommer också från grupp 1: alkalimetallerna. Dessutom finns katjonen Ag+, en av de vanligaste övergångsmetallerna.
-Varatvå+
-Mgtvå+
-ACtvå+
-herrtvå+
-Batvå+
-Ratvå+
Dessa tvåvärda katjoner härrör från deras respektive metaller som tillhör grupp 2: jordalkalimetallerna..
-Till3+
-Ga3+
-I3+
-Tl3+
-Nh3+
Trivalenta katjoner av borgruppen.
Hittills har exemplen karakteriserats som att de har en enda valens eller laddning. Andra katjoner uppvisar mer än en valens eller ett positivt oxidationstillstånd:
-Sntvå+
-Sn4+ (tenn)
-Cotvå+
-Co3+ (kobolt)
-Au+
-Au3+ (guld)
-Trotvå+
-Tro3+ (järn)
Och andra metaller, som mangan, kan ha ännu fler valenser:
-Mntvå+
-Mn3+
-Mn4+
-Mn7+
Ju högre laddning desto mindre och mer polariserande katjonen..
Utan att gå in i organisk kemi finns det oorganiska och polyatomiska katjoner som är mycket vanliga i det dagliga livet; Till exempel:
-H3ELLER+ (hydronium, redan nämnt).
-NH4+ (ammonium).
-INTEtvå+ (nitronium, närvarande i nitreringsprocesser).
-PH4+ (fosfonium).
Ingen har kommenterat den här artikeln än.