Катион положительный или отрицательный. Катион

Электроли́т - вещество , которое проводит электрический ток вследствие диссоциации на ионы , что происходит врастворах и расплавах , или движения ионов в кристаллических решётках твёрдых электролитов . Примерами электролитов могут служить водные растворы кислот , солей и оснований и некоторые кристаллы (например, иодид серебра , диоксид циркония ). Электролиты - проводники второго рода, вещества, электропроводность которых обусловлена подвижностью ионов.

Исходя из степени диссоциации все электролиты делятся на две группы

Сильные электролиты - электролиты, степень диссоциации которых в растворах равна единице (то есть диссоциируют полностью) и не зависит от концентрации раствора. Сюда относятся подавляющее большинство солей, щелочей, а также некоторые кислоты (сильные кислоты, такие как: HCl, HBr, HI, HNO 3, H 2 SO 4).

Слабые электролиты - степень диссоциации меньше единицы (то есть диссоциируют не полностью) и уменьшается с ростом концентрации. К ним относятводу, ряд кислот (слабые кислоты, такие как HF), основанияp-, d-, и f-элементов.

Между этими двумя группами чёткой границы нет, одно и то же вещество может в одном растворителе проявлять свойства сильного электролита, а в другом - слабого.

Изотонический коэффициент (также фактор Вант-Гоффа ; обозначается i ) - безразмерный параметр, характеризующий поведение вещества в растворе. Он численно равен отношению значения некоторого коллигативного свойства раствора данного вещества и значения того же коллигативного свойства неэлектролита той же концентрации при неизменных прочих параметрах системы.

Основные положения теории электролитической диссоциации

1. Электролиты при растворении в воде распадаются (диссоциируют) на ионы – положительные и отрицательные.

2. Под действием электрического тока ионы приобретают направленное движение: положительно заряженные частицы движутся к катоду, отрицательно заряженные – к аноду. Поэтому положительно заряженные частицы называются катионами, а отрицательно заряженные – анионами.

3. Направленное движение происходит в результате притяжения их противоположно заряженными электродами (катод заряжен отрицательно, а анод – положительно).

4. Ионизация – обратимый процесс: параллельно с распадом молекул на ионы (диссоциация) протекает процесс соединения ионов в молекулы (ассоциация).

Основываясь на теории электролитической диссоциации, можно дать следующие определения для основных классов соединений:

Кислотами называются электролиты, при диссоциации которых в качестве катионов образуются только ионы водорода. Например,

HCl → H + + Cl - ; CH 3 COOH H + + CH 3 COO - .

Основность кислоты определяется числом катионов водорода, которые образуются при диссоциации. Так, HCl, HNO 3 – одноосновные кислоты, H 2 SO 4 , H 2 CO 3 – двухосновные, H 3 PO 4 , H 3 AsO 4 – трехосновные.

Основаниями называют электролиты, при диссоциации которых в качестве анионов образуются только гидроксид-ионы. Например,

KOH → K + + OH - , NH 4 OH NH 4 + + OH - .

Растворимые в воде основания называются щелочами.

Кислотность основания определяется числом его гидроксильных групп. Например, KOH, NaOH – однокислотные основания, Ca(OH) 2 – двухкислотное, Sn(OH) 4 – четырехкислотное и т.д.

Солями называют электролиты, при диссоциации которых образуются катионы металлов (а также ион NH 4 +) и анионы кислотных остатков. Например,

CaCl 2 → Ca 2+ + 2Cl - , NaF → Na + + F - .

Электролиты, при диссоциации которых одновременно, в зависимости от условий, могут образовываться и катионы водорода, и анионы – гидроксид-ионы называются амфотерными. Например,

H 2 O H + + OH - , Zn(OH) 2 Zn 2+ + 2OH - , Zn(OH) 2 2H + + ZnO 2 2- или Zn(OH) 2 + 2H 2 O 2- + 2H + .

Катио́н - положительно заряженный ион . Характеризуется величиной положительного электрического заряда: например, NH 4 + - однозарядный катион, Ca 2+

Двузарядный катион. В электрическом поле катионы перемещаются к отрицательному электроду - катод

Происходит от греческого καθιών «нисходящий, идущий вниз». Термин введен Майклом Фарадеем в 1834 году .

Анио́н - атом , или молекула , электрический заряд которой отрицателен, что обусловлено избытком электронов по сравнению с количеством положительныхэлементарных зарядов . Таким образом, анион - отрицательно заряженный ион . Заряд аниона дискретен и выражается в единицах элементарного отрицательного электрического заряда; например, Cl − - однозарядный анион, а остаток серной кислоты SO 4 2− - двузарядный анион. Анионы имеются в растворах большинствасолей , кислот и оснований , в газах , например, H − , а также в кристаллических решётках соединений с ионной связью , например, в кристаллах поваренной соли , вионных жидкостях и в расплавах многих неорганических веществ .

- (греч.). Часть электролита, осаждающаяся на катоде. Ион с положительным зарядом электричества. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. катион (гр. kata вниз) положительно заряженный ион; в электрическом… … Словарь иностранных слов русского языка

КАТИОН - ион, несущий положительный заряд вследствие потери атомом (простой катион) или гр. атомов (комплексный катион) одного или нескольких электронов. К. это ион, при электролизе идущий к катоду отрицательно заряженному электроду. Геологический словарь … Геологическая энциклопедия

КАТИОН - (от греч. kation букв. идущий вниз), положительно заряженный ион; в электрическом поле (напр., при электролизе) движется к отрицательному электроду (катоду) … Большой Энциклопедический словарь

КАТИОН - КАТИОН, положительно заряженный ион, который притягивается к КАТОДУ в процессе ЭЛЕКТРОЛИЗА … Научно-технический энциклопедический словарь

КАТИОН - (от греч. kata вниз и ion идущий) положительно заряженный ион, движущийся в электрич. поле к катоду. К. содержатся в растворах и расплавах большинства солей и оснований (см. Электролиз). К. паз. также положительно заряженные ионы в ионных… … Физическая энциклопедия

катион - сущ., кол во синонимов: 1 ион (17) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

катион - а, м. cation m. < гр. kata.. приставка, обозначающая усиление + ion идущий. физ. Положительно зараженный ион. Крысин 1998. Лекс. СИС 1949: катио/н … Исторический словарь галлицизмов русского языка

КАТИОН - КАТИОН, название, данное Фарадеем (Faraday) атому илихимич. радикалу, несущему положительный электрический заряд и передвигающемуся при электролизе к отрицательному полюсу (катоду). Заряд К. может равняться одному, .двум или большему числу… … Большая медицинская энциклопедия

катион - Положительно заряженный ион, который перемещается через электролит к катоду под влиянием градиента потенциала. Тематики металлургия в целом EN cation … Справочник технического переводчика

катион - – положительно заряженный ион. Словарь по аналитической химии … Химические термины

Катион - – положительно заряженный ион, который притягивается к катоду в процессе электролиза. [Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО “Профессионал”,НПО “Мир и семья”; Санкт Петербург, 2003 г.]… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Книги

Катионная полимеризация сопряженных диенов , Розенцвет В.А.. В книге систематизированы и критически обобщены результаты исследований по катион ной полимеризации сопряженных диенов, таких как 1, 3-пентадиен, изопрен, 1, 3-бутадиен и других 1, 3-диенов.… Купить за 1228 руб
Методы математической физики молекулярных систем , Б. К. Новосадов. Монография посвящена последовательному изложению квантовой теории молекулярных систем, а также решению волновых уравнений в нерелятивистской и релятивистской квантовой механике молекул.…

КАТИОН

(греч.). Часть электролита, осаждающаяся на катоде. Ион с положительным зарядом электричества.

Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка.- Чудинов А.Н. , 1910 .

Катио́н

(гр. kata вниз) положительно заряженный ион; в электрическом поле движется к отрицательному электроду - катоду.

Новый словарь иностранных слов.- by EdwART, , 2009 .

Катион

[гр. вниз + идущий ] – ион, несущий положительный электрический заряд и передвигающийся при электролизе к катоду

Большой словарь иностранных слов.- Издательство «ИДДК» , 2007 .

Катион

Толковый словарь иностранных слов Л. П. Крысина.- М: Русский язык , 1998 .

Синонимы :

Смотреть что такое "КАТИОН" в других словарях:

Ион, несущий положительный заряд вследствие потери атомом (простой катион) или гр. атомов (комплексный катион) одного или нескольких электронов. К. это ион, при электролизе идущий к катоду отрицательно заряженному электроду. Геологический словарь … Геологическая энциклопедия

- (от греч. kation букв. идущий вниз), положительно заряженный ион; в электрическом поле (напр., при электролизе) движется к отрицательному электроду (катоду) … Большой Энциклопедический словарь

КАТИОН, положительно заряженный ион, который притягивается к КАТОДУ в процессе ЭЛЕКТРОЛИЗА … Научно-технический энциклопедический словарь

- (от греч. kata вниз и ion идущий) положительно заряженный ион, движущийся в электрич. поле к катоду. К. содержатся в растворах и расплавах большинства солей и оснований (см. Электролиз). К. паз. также положительно заряженные ионы в ионных… … Физическая энциклопедия

Сущ., кол во синонимов: 1 ион (17) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

катион - – положительно заряженный ион. Словарь по аналитической химии … Химические термины

Книги

Катионная полимеризация сопряженных диенов , Розенцвет В.А.. В книге систематизированы и критически обобщены результаты исследований по катион ной полимеризации сопряженных диенов, таких как 1, 3-пентадиен, изопрен, 1, 3-бутадиен и других 1, 3-диенов.…
Методы математической физики молекулярных систем , Б. К. Новосадов. Монография посвящена последовательному изложению квантовой теории молекулярных систем, а также решению волновых уравнений в нерелятивистской и релятивистской квантовой механике молекул.…

В волшебном мире химии возможно любое превращение. Например, можно получить безопасное вещество, которым часто пользуются в быту, из нескольких опасных. Подобное взаимодействие элементов, в результате которого получается однородная система, в которой все вещества, вступающие в реакцию, распадаются на молекулы, атомы и ионы, называется растворимость. Для того чтобы разобраться с механизмом взаимодействия веществ, стоит обратить внимание на таблицу растворимости .

Таблица, в которой показана степень растворимости, является одним из пособий для изучения химии. Те, кто постигают науку, не всегда могут запомнить, как определённые вещества растворяются, поэтому под рукой всегда следует иметь таблицу.

Она помогает при решении химических уравнений, где участвуют ионные реакции. Если результатом будет получение нерастворимого вещества, то реакция возможна. Существует несколько вариантов:

Вещество хорошо растворяется;
Малорастворимо;
Практически не растворяется;
Нерастворимо;
Гидрализуется и не существует в контакте с водой;
Не существует.

Электролиты

Это растворы или сплавы, проводящие электрический ток. Электропроводность их объясняется мобильностью ионов. Электролиты можно поделить на 2 группы :

Сильные. Растворяются полностью, независимо от степени концентрации раствора.
Слабые. Диссоциация проходит частично, зависит от концентрации. Уменьшается при большой концентрации.

Во время растворения электролиты диссоциируют на имеющие разный заряд ионы: положительные и отрицательные. При воздействии тока положительные ионы направляются в сторону катода, тогда как отрицательные в сторону анода. Катод – положительный заряд, анод – отрицательный. В итоге происходит движение ионов.

Одновременно с диссоциацией проходит противоположный процесс – соединение ионов в молекулы. Кислоты – это такие электролиты, при распаде которых образуется катион – ион водорода. Основания – анионы – это гидроксид ионы. Щелочи – это основания, которые растворяются в воде. Электролиты, которые способны образовывать и катионы и анионы, называются амфотерными.

Ионы

Это такая частица, в которой больше протонов или электронов, он будет называться анион или катион, в зависимости от того, чего больше: протонов или электронов. В качестве самостоятельных частиц они встречаются во многих агрегатных состояниях: газах, жидкостях, кристаллах и в плазме. Понятие и название ввёл в обиход Майкл Фарадей в 1834 году. Он изучал воздействие электричества на растворы кислот, щелочей и солей.

Простые ионы несут на себе ядро и электроны. Ядро составляет почти всю атомную массу и состоит из протонов и нейтронов. Количество протонов совпадает с порядковым номером атома в периодической системе и зарядом ядра. Ион не имеет определённых границ из-за волнового движения электронов, поэтому невозможно измерить их размеры.

Отрыв электрона от атома требует, в свою очередь, затрат энергии. Она называется энергия ионизации. Когда присоединяется электрон, происходит выделение энергии.

Катионы

Это частицы, носящие положительный заряд. Могут иметь разную величину заряда, например: Са2+ – двузарядный катион, Na+ – однозарядный катион. Мигрируют к отрицательному катоду в электрическом поле.

Анионы

Это элементы, имеющие отрицательный заряд. А также обладает различным количеством величины зарядов, например, CL- – однозарядный ион, SO42- – двухзарядный ион. Такие элементы входят в состав веществ, обладающих ионной кристаллической решёткой, в поваренной соли и многих органических соединениях.

Натрий . Щелочной металл. Отдав один электрон, находящийся на внешнем энергетическом уровне, атом превратится в положительный катион.
Хлор . Атом этого элемента принимает на последний энергетический уровень один электрон, он превратится в отрицательный хлорид анион.
Поваренная соль . Атом натрия отдаёт электрон хлору, вследствие этого в кристаллической решётке катион натрия окружён шестью анионами хлора и наоборот. В результате такой реакции образуется катион натрия и анион хлора. Благодаря взаимному притяжению формируется хлорид натрия. Между ними образуется прочная ионная связь. Соли – это кристаллические соединения с ионной связью.
Кислотный остаток . Это отрицательно заряженный ион, находящийся в сложном неорганическом соединении. Он встречается в формулах кислот и солей, стоит обычно после катиона. Практически для всех таких остатков есть своя кислота, например, SO4 – от серной кислоты. Кислот некоторых остатков не существует, и их записывают формально, но они образуют соли: фосфит ион.

Химия – наука, где возможно творить практически любые чудеса.

Химия - "волшебная" наука. А где вы еще получите безопасное вещество, соединив два опасных? Речь идет об обыкновенной поваренной соли - NaCl . Рассмотрим подробнее каждый элемент, опираясь на ранее полученные знания об устройстве атома.

Натрий - Na , щелочной металл (группа IA).
Электронная конфигурация: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1

Как видим, натрий имеет один валентный электрон, который он "согласен" отдать, чтобы его энергетические уровни стали завершенными.

Хлор - Cl , галоген (группа VIIA).
Электронная конфигурация: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5

Как видим, хлор имеет 7 валентных электронов и ему "не хватает" одного электрона, чтобы его энергетические уровни стали завершенными.

Теперь догадываетесь, почему так "дружны" атомы хлора и натрия?

Ранее говорилось, что полностью "укомплектованные" энергетические уровни имеют инертные газы (группа VIIIA) - у них полностью заполнены внешние s и p-орбитали. Отсюда они так плохо вступают в химические реакции с другими элементами (им просто не надо ни с кем "дружить", поскольку ни отдавать, ни принимать электроны они "не хотят").

Когда валентный энергетический уровень заполнен - элемент становится стабильным или насыщенным .

Инертным газам "повезло", а что же делать остальным элементам периодической таблицы? Конечно же, "искать" себе пару, подобно дверному замку и ключу - определенному замку соответствует свой ключ. Так и химические элементы, пытаясь заполнить свой внешний энергетический уровень, вступают с другими элементами в реакции, создавая устойчивые соединения. Т.к. заполняются внешние s (2 электрона) и р (6 электронов) орбитали, то данный процесс получил название "правило октета" (октет = 8)

Натрий: Na

На внешнем энергетическом уровне атома натрия находится один электрон. Для перехода в стабильное состояние, натрий должен: либо отдать этот электрон, либо принять семь новых. Исходя из вышесказанного, натрий будет отдавать электрон. При этом у него "исчезает" 3s-орбиталь, а количество протонов (11) будет на один превосходить количество электронов (10). Поэтому, нейтральный атом натрия превратится в положительно заряженный ион - катион .

Электронная конфигурация катиона натрия: Na + 1s 2 2s 2 2p 6

Особо внимательные читатели справедливо скажут, что такая же электронная конфигурация и у неона (Ne). Так что же, натрий превратился в неон? Вовсе нет - не забывайте о протонах! Их по-прежнему; у натрия - 11; у неона - 10. Говорят, что катион натрия является изоэлектронным неону (поскольку их электронные конфигурации одинаковы).

Подведем итог:

атом натрия и его катион отличаются одним электроном;
катион натрия имеет меньший размер, поскольку он теряет внешний энергетический уровень.

Хлор: Cl

У хлора ситуация прямо противоположная - на внешнем энергетическом уровне у него находится семь валентных электронов и ему надо принять один электрон, чтобы стать стабильным. При этом произойдут следующие процессы:

атом хлора примет один электрон и станет отрицательно заряженным анионом (17 протонов и 18 электронов);
электронная конфигурация хлора: Cl - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6
анион хлора является изоэлектронным аргону (Ar);
поскольку внешний энергетический уровень хлора "достроился", то радиус катиона хлора будет немного больше, чем у "чистого" атома хлора.

Поваренная соль (хлорид натрия): NaCl

Исходя из вышесказанного, видно, что электрон, который отдает натрий, становится электроном, который получает хлор.

В кристаллической решетке хлорида натрия каждый катион натрия окружен шестью анионами хлора. И наоборот, каждый анион хлора окружен шестью катионами натрия.

В результате перемещения электрона образуются ионы: катион натрия (Na +) и анион хлора (Cl -). Поскольку противоположные заряды притягиваются, то образуется устойчивое соединение NaCl (хлорид натрия) - поваренная соль .

В результате взаимного притяжения противоположно заряженных ионов, образуется ионная связь - устойчивое химическое соединение.

Соединения с ионными связями называют солями . В твердом состоянии все ионные соединения являются кристаллическими веществами.

Следует понимать, что понятие ионной связи довольно относительно, строго говоря к "чистым" ионным соединениям можно отнести только те вещества, у которых разность в электроотрицателности атомов, которые образуют ионную связь, равна или более 3. По этой причине в природе существует всего с десяток чисто ионных соединений - это фториды щелочных и щелочно-земельных металлов (например, LiF; относительная электроотрицательность Li=1; F=4).

Чтобы не "обижать" ионные соединения, химики договорились считать, что химическая связь является ионной, если разность электроотрицательностей атомов, образующих молекулу вещества равна или более 2. (см. понятие электроотрицательности).

Катионы и анионы

Другие соли образуются по аналогичному принципу, что и хлорид натрия. Металл отдает электроны, а неметалл их получает. Из периодической таблицы видно, что:

элементы группы IA (щелочные металлы) отдают один электрон и образуют катион с зарядом 1 + ;
элементы группы IIA (щелочноземельные металлы) отдают два электрона и образуют катион с зарядом 2 + ;
элементы группы IIIA отдают три электрона и образуют катион с зарядом 3 + ;
элементы группы VIIA (галогены) принимают один электрон и образуют анион с зарядом 1 - ;
элементы группы VIA принимают два электрона и образуют анион с зарядом 2 - ;
элементы группы VA принимают три электрона и образуют анион с зарядом 3 - ;

Распространенные одноатомные катионы

Распространенные одноатомные анионы

Не все так просто с переходными металлами (группа В), которые могут отдавать разное количество электронов, образуя при этом по два (и более) катиона, имеющих разные заряды. Например:

Cr 2+ - ион двухвалентного хрома; хром (II)
Mn 3+ - ион трехвалентного марганца; марганец (III)
Hg 2 2+ - ион двухатомной двухвалентной ртути; ртуть (I)
Pb 4+ - ион четырехвалентного свинца; свинец (IV)

Многие ионы переходных металлов могут иметь разную степень окисления.

Ионы не всегда бывают одноатомными, они могут состоять из группы атомов - многоатомные ионы . Например, ион двухатомной двухвалентной ртути Hg 2 2+ : два атома ртути связаны в один ион и имеют общий заряд 2 + (каждый катион имеет заряд 1 +).

Примеры многоатомных ионов:

SO 4 2- - сульфат
SO 3 2- - сульфит
NO 3 - - нитрат
NO 2 - - нитрит
NH 4 + - аммоний
PO 4 3+ - фосфат