مفاهیم اصلی – یون ها، کاتیون ها و آنیون ها
یون ها چیست؟ در این آموزش با خواص، تفاوت ها و مثال هایی از یون ها، کاتیون ها و آنیون ها و همچنین نحوه پیش بینی آنها بر اساس موقعیت آنها در جدول تناوبی آشنا خواهید شد.
موضوعات تحت پوشش در مقالات دیگر
مقدمه ای بر یون ها، کاتیون ها و آنیون ها
یون چیست؟
تعریف یون یک ذره، اتم یا مولکول با عدم تعادل بار الکتریکی است. یون ها شارژ می شوند. آنها حاوی تعداد متفاوتی از پروتون ها و الکترون ها هستند. یون ها زمانی تشکیل می شوند که اتم ها به یک پیکربندی الکترونی پایدارتر حرکت می کنند. یون‌ها با بالانویسی که علامت و اندازه بار الکتریکی را نشان می‌دهد شناسایی می‌شوند – به عنوان مثال Ca+2. دو نوع یون وجود دارد: کاتیون ها و آنیون ها.
آ کاتیون دارای بار الکتریکی مثبت خالص است، به این معنی که پروتون آن بیشتر از الکترون است.
یک آنیون دارای بار الکتریکی منفی خالص است، به این معنی که الکترون آن بیشتر از پروتون است.
کاتیون ها
کاتیون چیست؟ کاتیون یونی است که یک یا چند الکترون از دست داده و بار مثبت خالص ایجاد می کند. از آنجایی که یک یا چند الکترون برای تشکیل کاتیون حذف می شوند، کاتیون یک اتم کوچکتر از اتم خنثی است.
نمونه هایی از کاتیون ها عبارتند از:
- کلسیم: کلسیم2+
- نقره: Ag+
- آلومینیوم: ال3+
- یون هیدرونیوم: H3O+
- آمونیوم: یون NH4+
- یون جیوه: جیوه2+2
- یون آهن: Fe+2
- یون فریک: Fe +3
آنیون ها
آنیون چیست؟ آنیون یونی است که یک یا چند الکترون به دست آورده و بار منفی خالص می دهد. از آنجا که الکترون ها برای تشکیل آنیون اضافه می شوند، آنیون یک اتم بزرگتر از اتم خنثی است.
نمونه هایی از آنیون ها عبارتند از:
- کلر: Cl–
- هیدروکسید: OH–
- یدید: I–
- دی کرومات: Cr2O7-2
- آنیون اکسید: O-2
- آنیون سولفات: SO4-2
یون هایی مانند هیدروکسید، دی کرومات، سولفات و آمونیوم که حاوی بیش از یک نوع عنصر هستند نامیده می شوند. یون های چند اتمی و در مقاله دیگری با جزئیات بیشتر مورد بحث قرار گرفته است. اینجا یک لیست یون های چند اتمی.
پیش بینی کاتیون ها و آنیون ها بر اساس جدول تناوبی
اینکه یک اتم کاتیون یا آنیون تشکیل می دهد به موقعیت آن در جدول تناوبی بستگی دارد. گروه 1A و 2A جدول تناوبی، به ترتیب فلزات قلیایی و فلزات قلیایی خاکی، همیشه کاتیون ها را تشکیل می دهند. در مقابل، گروه 17A که از هالوژن تشکیل شده است، همیشه آنیون ها را تشکیل می دهد.
بیشتر فلزات (به عنوان مثال آهن، سرب، طلا) کاتیون ها را تشکیل می دهند، در حالی که بیشتر غیرفلزها (به عنوان مثال، اکسیژن، نیتروژن، گوگرد) آنیون ها را تشکیل می دهند.
یون ها: نوشتن فرمول های شیمیایی
هنگام نوشتن فرمول شیمیایی یک ترکیب، کاتیون همیشه قبل از آنیون قرار می گیرد. به عنوان مثال، در NaBr، سدیم کاتیون است، در حالی که برم آنیون است.
مثال ها:
- NaCl – (کلرید سدیم) کاتیون: Na+، آنیون: Cl–
- LiF – (لیتیوم فلوراید) کاتیون: Li+، آنیون: F–
- Mg(OH)2 – (هیدروکسید منیزیم) کاتیون: Mg2+آنیون: OH–
- ک2S – (سولفید پتاسیم) کاتیون: K+، آنیون: S2-
- BeBr2 – (berylliuim bromide) کاتیون: باشد2+، آنیون: Br–
یادگیری نحوه نامگذاری صحیح ترکیباتی مانند اینها مهم است. می توانید در مورد نامگذاری ترکیبات یونی و نامگذاری ترکیبات کووالانسی مطالعه کنید.