Jaka jest różnica między kationem a anionem?

Z wyjątkiem gazów szlachetnych, atomy większości pierwiastków są niestabilne w normalnych warunkach. Aby stały się stabilne, zyskują lub tracą jeden lub więcej elektronów walencyjnych i stają się jonami. Zysk lub strata dają jonom ładunek dodatni lub ujemny. Jony o ładunku dodatnim netto nazywane są kationami, podczas gdy jony o ładunku ujemnym netto są anionami. Te przeciwstawne ładunki, zwane również przyciąganiem elektrostatycznym, często skutkują wiązaniami jonowymi między atomami lub cząsteczkami. Indeks górny „-” jest znakiem używanym po wzorze chemicznym do wskazania ładunków ujemnych, podczas gdy indeks górny „+” jest symbolem używanym w wzorze chemicznym, aby pokazać ładunek dodatni. Przykładami tych wskazań są amon (NH4 +), srebro (Ag +), siarczan (SO42-) i wodorotlenek (OH-). Przykładem wiązania jonowego między potasem (K +) a chlorem (Cl-) jest chlorek potasu (KCl).

Co decyduje o stracie lub zysku elektronów?

Na podstawie położenia pierwiastków w układzie okresowym, metale alkaliczne i alkaliczne w większości przypadków tworzą kationy. Z drugiej strony, halogeny i wiele innych niemetali tworzy aniony. Metale alkaliczne tracą jeden elektron, metale alkaliczne tracą dwa elektrony, a pierwiastki glinu i innych trzech grup tracą trzy elektrony. Przeciwnie, halogeny zyskują jeden elektron; elementy grupy 6A zyskują dwa elektrony, podczas gdy elementy grupy 5A zyskują trzy elektrony. Jeden lub kilka atomów i cząsteczek może tworzyć anion. Jeśli anion jest utworzony przez jeden atom, nazywany jest anionem monoatomowym. Jednak gdy jest on utworzony przez dwa lub więcej atomów lub cząsteczek, to jest anionem wieloatomowym. Utrata jednego, dwóch lub trzech elektronów prowadzi do utworzenia odpowiednio jednowartościowych, dwuwartościowych i trójwartościowych kationów.

Różnice między kationem a anionem

Pierwsza różnica polega na tym, że aniony mają ujemne ładunki elektryczne, podczas gdy kationy mają dodatnie ładunki elektryczne. Po drugie, podczas elektrolizy aniony przemieszczają się do elektrody dodatniej, która jest nazywana anodą. Jednak kationy migrują do elektrody ujemnej zwanej katodą. Inną różnicą między tymi dwoma jonami jest to, że aniony mają więcej elektronów niż protonów, podczas gdy kationy mają więcej protonów niż elektronów. Istnieje różnica wynikająca z etymologii słów. Anion pochodzi od greckiego słowa „ano”, co oznacza „w górę”. Przeciwnie, kation wywodzi swoje znaczenie z greckiego słowa „kata”, co oznacza „w dół”. Wreszcie aniony są niemetalami, podczas gdy kationy są metalami.

Zastosowanie koncepcji anionów i kationów

Jony przewodzą prąd elektryczny przez ciecze lub roztwory. Stąd aniony i kationy są odpowiedzialne za zjawisko przepływu prądu elektrycznego w suchej celi. Prąd będzie zawsze płynął w kierunku ładunku dodatniego. Z drugiej strony, przesuwa się w kierunku przeciwnym do przepływu nośników ładunku ujemnego. W suchej celi energia elektryczna wypływa z katody i wpływa do anody. Katoda jest naładowana ujemnie, przyciągając ładunki dodatnie. Z drugiej strony anoda jest naładowana dodatnio, pobierając tylko ładunek ujemny.