Kation

Kilka prostych kationów
+1	+2	+3	+4
Li ⁺	Bądź ²⁺	W wieku ³⁺	Sn ⁴⁺
Na ⁺	Mg ²⁺	3+ ^_	Mn ⁴⁺
K ⁺	Ca ²⁺	T ³⁺	U ⁴⁺
Rb ⁺	2+ ^_	Ga ³⁺	Cz ⁴⁺
CS ⁺	Ba ²⁺	Za ³⁺	Ce ⁴⁺
Cu ⁺	Mn ²⁺	Tl ³⁺
Ag ⁺	Fe ²⁺	Sb ³⁺
Tl ⁺	Co ²⁺	Bi ³⁺
	Ni ²⁺	V ³⁺
	Cu ²⁺	Cr ³⁺
	Zn ²⁺	Fe ³⁺
	Cd ²⁺	Co ³⁺
	Hg ²⁺
	Sn ²⁺
	Pb ²⁺

Kation to jon naładowany dodatnio . _

Opis

Termin ten został wprowadzony przez Faradaya w odniesieniu do związków chemicznych , które przedostają się do katody podczas elektrolizy . Faraday nie miał jednak jasnego pojęcia o naturze tych cząstek. Dopiero pod koniec XIX wieku Arrhenius w pełniejszy sposób sformułował tę koncepcję w swojej rozprawie doktorskiej. Przypuszczał, że niektóre związki chemiczne (które obecnie nazywamy jonowymi), na przykład chlorek sodu , rozpuszczają się w wodzie i rozdzielają na cząstki naładowane dodatnio (w rzeczywistości kationy) i ujemnie ( aniony ). Hipoteza ta była zgodna z dostępnymi wówczas danymi eksperymentalnymi (np. przewodność i ciśnienie osmotyczne roztworów oraz anomalie prawa Raoulta ), ale nie wystarczyła, aby natychmiast została przyjęta.

Później, wraz z rozwojem teorii atomu, osiągnięto całkowicie zadowalające zrozumienie pojęcia kationu (i w ogóle jonu): kationy są indywiduami chemicznymi, w których liczba obecnych protonów jest większa niż elektronów . Wyizolowany proton , cząstki alfa , jony sodu , jony amonu itp. są więc kationami. ${\ styl wyświetlania {\ ce {H +}}}$ ${\ displaystyle {\ ce {^ 4He ^ 2 +}}}$ ${\ styl wyświetlania {\ ce {Na +}}}$ ${\ styl wyświetlania {\ ce {NH4 ^ +}}}$

Wolne kationy znajdują się w znacznych ilościach w koronach gwiazd, gdzie temperatura jest wystarczająco wysoka, aby zjonizować atomy. Ich widma absorpcji i fluorescencji są wykrywalne z Ziemi i różnią się od widm ich odpowiednich atomów. Ten fakt początkowo wywołał zamieszanie, niektórzy astronomowie uważali, że odkryli nowe pierwiastki, jeden z nich nazywał się coronium . Dyskusje w tej sprawie trwały kilka lat, zanim problem został rozwiązany.

Kationy w fazie gazowej można wytwarzać dostarczając atomy lub cząsteczki o energii większej niż ich energia jonizacji , np. poddając je promieniowaniu elektromagnetycznemu o odpowiednio wysokiej częstotliwości, wiązkom elektronów, odpowiednio intensywnemu polu elektrycznemu itp.

Jonizacja to proces , na którym opiera się spektroskopia fotoelektroniczna , bardzo potężna technika badania materii.

Dużo prostsze jest wytwarzanie kationów w roztworze. Jak już domyślił się Arrhenius, rozpuszczanie licznych soli następuje według schematu:

{\ displaystyle {\ ce {AnBm (s) -> nAm + (aq) + mBn- (aq)}}}

W przypadku np. siarczanu sodu w wodzie mamy:

{\ displaystyle {\ ce {Na2SO4 (s) -> 2Na + (aq) + SO4 ^ {2 -} (aq)}}}

${\ displaystyle {\ ce {(aq)}}}$ i wskazują, że jony w roztworze są solwatowane, to znaczy są koordynowane przez cząsteczki rozpuszczalnika. To właśnie ta interakcja jest siłą napędową rozpadu. Zazwyczaj tylko te rozpuszczalniki, które mają wysoką stałą dielektryczną , są w stanie sprzyjać rozpuszczaniu związków jonowych. Woda , fluorowodór , kwas siarkowy , formamid itp. spełniają to wymaganie . Jednak możliwe jest promowanie tworzenia kationów w wielu innych rozpuszczalnikach poprzez wykorzystanie specyficznych oddziaływań, na przykład efektu makrocyklu . Tematy te są tradycyjnym polem zainteresowań chemii koordynacyjnej . ${\ displaystyle {\ ce {(sol)}}}$

Kation

Indeks

Opis

Powiązane pozycje

Inne projekty

Linki zewnętrzne