Катіон позитивний чи негативний. Дивитись що таке "катіон" в інших словниках

Напевно, кожному з читачів доводилося чути такі слова, як "плазма", а також "катіони та аніони", це досить цікава тема для вивчення, яка останнім часом досить міцно увійшла до повсякденного життя. Так, у побуті широкого поширення набули так звані плазмові дисплеї, які міцно зайняли свою нішу в різних цифрових пристроях – починаючи від телефонів та закінчуючи телевізорами. Але що таке плазма і яке застосування вона знаходить у сучасному світі? Спробуємо відповісти на це запитання.

Ще змалку, у початковій школі розповідали про те, що існує три стани речовини: твердий, рідкий, а також газоподібний. Повсякденний досвід показує, що це справді так. Ми можемо взяти трохи льоду, розтопити його, а потім випарувати все досить логічно.

Важливо!Існує четвертий базовий стан речовини, що називається плазмою.

Однак, перш ніж відповісти на запитання: що це таке, давайте згадаємо шкільний курс фізики і розглянемо будову атома.

У 1911 році фізиком Ернстом Резерфордом, після довгих досліджень, було запропоновано так звану планетарну модель атома. Що ж вона є?

За результатами його дослідів з альфа-частинками, стало відомо, що атом є аналогом сонячної системи, де вже раніше відомі електрони грали роль «планет», обертаючись навколо атомного ядра.

Ця теорія стала однією з значних відкриттів у фізиці елементарних частинок. Але на сьогоднішній день вона визнана застарілою, а їй на заміну прийнято іншу, більш досконалу, запропоновану Нільсом Бором. Ще пізніше, з появою нового відгалуження науки, так званої квантової фізики, було прийнято теорію корпускулярно-хвильового дуалізму.

Відповідно до неї, більшість частинок одночасно є не тільки частинками, а й електромагнітною хвилею. Таким чином, неможливо на 100% точно вказати, де знаходиться електрон у певний момент.Є лише припустити, де може бути. Подібні «припустимі» кордони згодом отримали назву орбіталей.

Як відомо, електрон має негативний заряд, тоді як протони, що знаходяться в ядрі, – позитивний. Так як число електронів і протонів дорівнює, то атом має нульовий заряд, або ж, - електрично нейтральний.

При різних зовнішніх впливах атом отримує можливість, як втрачати електрони, і купувати їх, у своїй змінюючи свій заряд на позитивний чи негативний, стаючи у своїй іоном. Таким чином, іони є частинками з ненульовим зарядом – чи то ядра атомів, чи то відірвані електрони. Залежно від заряду, позитивного чи негативного, іони називаються катіонами та аніонами відповідно.

Які дії можуть призвести до іонізації речовини? Наприклад, цього можна досягти за допомогою нагріву. Однак у лабораторних умовах зробити це практично неможливо – обладнання не витримає таких високих температур.

Інший не менш цікавий ефект можна спостерігати у космічних туманностях. Подібні об'єкти найчастіше складаються із газу. Якщо поблизу є зірка, її випромінювання може іонізувати речовину туманності, у результаті вона вже самостійно починає випромінювати світло.

Дивлячись на ці приклади, можна відповісти на питання про те, чим є плазма. Отже, іонізуючи певний обсяг речовини, ми змушуємо атоми віддати свої електрони та придбати позитивний заряд. Вільні електрони, володіючи негативним зарядом, можуть залишитися вільними, або ж приєднатися до іншого атома, тим самим змінивши його заряд на позитивний. Так речовина нікуди не йде, а число протонів та електронів так і залишається рівним, залишаючи плазму електрично нейтральною.

Роль іонізації у хімії

Можна з упевненістю сказати, що хімія – це, насправді, прикладна фізика. І хоча дані науки займаються вивченням різних питань, але закони взаємодії речовини в хімії ніхто не скасовував.

Як було описано вище, електрони мають свої певні місця - орбіталі. Коли атоми утворюють якусь речовину, вони, зливаючись у групу, також «діляться» своїми електронами із сусідами. І хоча молекула залишається електрично нейтральною, одна її частина може являти собою аніон, а інша - катіон.

За прикладом далеко не потрібно ходити. Для наочності можна взяти всім відому соляну кислоту, вона ж хлороводень – HCL. Водень у цьому випадку матиме позитивний заряд. Хлор ж у цьому поєднанні є залишком і називається хлоридом – він має заряд негативний.

На замітку!Досить легко з'ясувати які властивості мають ті чи інші аніони.

Таблиця розчинності покаже, яке речовина добре розчиняється, яке відразу ж вступає у взаємодію Космосу з водою.

Корисне відео: катіони та аніони

Висновок

Ми з'ясували, що є іонізованою речовиною, яким законам підпорядковується, і які процеси за цим стоять.

Хімія – "чарівна" наука. А де ви ще отримаєте безпечну речовину, поєднавши дві небезпечні? Йдеться про звичайну кухонну соль - NaCl. Розглянемо докладніше кожен елемент, спираючись раніше отримані знання про пристрій атома.

Натрій - Na, лужний метал (група ІА).
Електронна конфігурація: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1

Як бачимо, натрій має один валентний електрон, який він "згоден" віддати, щоб його енергетичні рівні стали завершеними.

Хлор - Clгалоген (група VIIA).
Електронна конфігурація: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5

Як бачимо, хлор має 7 валентних електронів і йому не вистачає одного електрона, щоб його енергетичні рівні стали завершеними.

Тепер здогадуєтеся, чому такі "дружні" атоми хлору і натрію?

Раніше говорилося, що повністю "укомплектовані" енергетичні рівні мають інертні гази (група VIIIA) - вони повністю заповнені зовнішні s і p-орбіталі. Звідси вони так погано вступають у хімічні реакції з іншими елементами (їм просто не треба ні з ким "дружити", оскільки ні віддавати, ні приймати електрони вони "не хочуть").

Коли валентний енергетичний рівень заповнений – елемент стає стабільнимабо насиченим.

Інертним газам "пощастило", а що робити іншим елементам періодичної таблиці? Звичайно ж, "шукати" собі пару, подібно до дверного замку та ключа - певному замку відповідає свій ключ. Так і хімічні елементи, намагаючись заповнити свій зовнішній енергетичний рівень, вступають з іншими елементами реакції, створюючи стійкі сполуки. Т.к. заповнюються зовнішні s (2 електрони) і р (6 електронів) орбіталі, то даний процес отримав назву "правило октету"(октет = 8)

Натрій: Na

На зовнішньому енергетичному рівні атома натрію є один електрон. Для переходу в стабільний стан натрій повинен: або віддати цей електрон, або прийняти сім нових. Виходячи з вищесказаного, натрій віддаватиме електрон. При цьому у нього "зникає" 3s-орбіталь, а кількість протонів (11) буде на один перевищувати кількість електронів (10). Тому, нейтральний атом натрію перетвориться на позитивно заряджений іон. катіон.

Електронна конфігурація катіону натрію: Na + 1s 2 2s 2 2p 6

Особливо уважні читачі слушно скажуть, що така сама електронна конфігурація і у неону (Ne). То що ж, натрій перетворився на неон? Зовсім ні – не забувайте про протони! Їх, як і раніше; у натрію – 11; у неону - 10. Кажуть, що катіон натрію є ізоелектроннимнеону (оскільки їх електронні конфігурації однакові).

Підведемо підсумок:

атом натрію та його катіон відрізняються одним електроном;
катіон натрію має менший розмір, оскільки він втрачає зовнішній енергетичний рівень.

Хлор: Cl

У хлору ситуація прямо протилежна - на зовнішньому енергетичному рівні у нього є сім валентних електронів і йому треба прийняти один електрон, щоб стати стабільним. При цьому відбудуться такі процеси:

атом хлору прийме один електрон і стане негативно зарядженим аніоном(17 протонів та 18 електронів);
електронна конфігурація хлору: Cl - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6
аніон хлору є ізоелектронним аргоном (Ar);
оскільки зовнішній енергетичний рівень хлору "добудувався", то радіус катіону хлору буде трохи більшим, ніж у "чистого" атома хлору.

Поварена сіль (хлорид натрію): NaCl

Виходячи з сказаного вище, видно, що електрон, який віддає натрій, стає електроном, який отримує хлор.

У кристалічній решітці хлориду натрію кожен катіон натрію оточений шістьма аніонами хлору. І навпаки, кожен аніон хлору оточений шістьма катіонами натрію.

Внаслідок переміщення електрона утворюються іони: катіон натрію(Na +) та аніон хлору(Cl-). Оскільки протилежні заряди притягуються, то утворюється стале з'єднання NaCl (хлорид натрію) - кухонна сіль.

Внаслідок взаємного тяжіння протилежно заряджених іонів, утворюється іонний зв'язок- стійка хімічна сполука.

З'єднання з іонними зв'язками називають солями. У твердому стані усі іонні сполуки є кристалічними речовинами.

Слід розуміти, що поняття іонного зв'язку досить відносно, строго кажучи до "чистих" іонних сполук можна віднести тільки ті речовини, у яких різниця в електронегативності атомів, які утворюють іонний зв'язок, дорівнює або більше 3. З цієї причини в природі існує всього з десяток суто іонних сполук - це фториди лужних та лужноземельних металів (наприклад, LiF; відносна електронегативність Li=1; F=4).

Щоб не "ображати" іонні сполуки, хіміки домовилися вважати, що хімічний зв'язок є іонним, якщо різниця електронегативностей атомів, що утворюють молекулу речовини, дорівнює або більше 2. (див. поняття електронегативності).

Катіони та аніони

Інші солі утворюються за аналогічним принципом, як і хлорид натрію. Метал віддає електрони, а неметал їх одержує. З періодичної таблиці видно, що:

елементи групи IA (лужні метали) віддають один електрон і утворюють катіон із зарядом 1+;
елементи групи IIA (лужноземельні метали) віддають два електрони і утворюють катіон із зарядом 2 + ;
елементи групи IIIA віддають три електрони і утворюють катіон із зарядом 3+;
елементи групи VIIA (галогени) приймають один електрон і утворюють аніон із зарядом 1 -;
елементи групи VIA приймають два електрони і утворюють аніон із зарядом 2 - ;
елементи групи VA приймають три електрони і утворюють аніон із зарядом 3 - ;

Поширені одноатомні катіони

Поширені одноатомні аніони

Не все так просто з перехідними металами (група В), які можуть віддавати різну кількість електронів, утворюючи при цьому по два (і більше) катіони, що мають різні заряди. Наприклад:

Cr 2+ - іон двовалентного хрому; хром (II)
Mn 3+ - іон тривалентного марганцю; марганець (III)
Hg 2 2+ - іон двоатомної двовалентної ртуті; ртуть (I)
Pb 4+ - іон чотиривалентного свинцю; свинець (IV)

Багато іони перехідних металів можуть мати різний ступінь окиснення.

Іони не завжди бувають одноатомними, вони можуть складатися з групи атомів. багатоатомні іони. Наприклад, іон двоатомної двовалентної ртуті Hg 2 2+ : два атоми ртуті пов'язані в один іон і мають загальний заряд 2 + (кожен катіон має заряд 1 +).

Приклади багатоатомних іонів:

SO 4 2- - сульфат
SO 3 2- - сульфіт
NO 3 - - нітрат
NO 2 - - нітрит
NH 4+ - амоній
PO 4 3+ - фосфат

КАТІОН

(грец.). Частина електроліту, що тримає в облозі на катоді. Іон із позитивним зарядом електрики.

Словник іноземних слів, що у складі російської.- Чудинов А.Н., 1910 .

Катіон

(гр. kata вниз) позитивно заряджений іон; в електричному полі рухається до негативного електрода – катода.

Новий словник іншомовних слів.- by EdwART,, 2009 .

Катіон

[гр. вниз + ідучий] – іон, що несе позитивний електричний заряд і пересувається при електролізі до катода

Великий словник іноземних слів. - Видавництво «ІДДК», 2007 .

Катіон

Тлумачний словник іншомовних слів Л. П. Крисина.- М: Російська мова, 1998 .

Синоніми:

Дивитись що таке "КАТІОН" в інших словниках:

Іон, що несе позитивний заряд унаслідок втрати атомом (простий катіон) або гр. атомів (комплексний катіон) одного чи кількох електронів. це іон, при електролізі що йде до катода негативно зарядженому електроду. Геологічний словник. Геологічна енциклопедія

- (Від грец. kation букв. що йде вниз), позитивно заряджений іон; в електричному полі (напр., при електролізі) рухається до негативного електрода (катода). Великий Енциклопедичний словник

КАТІОН, позитивно заряджений іон, який притягується до КАТОДУ в процесі ЕЛЕКТРОЛІЗУ. Науково-технічний енциклопедичний словник

- (Від грец. kata вниз і ion що йде) позитивно заряджений іон, що рухається в електрич. поле до катода. містяться в розчинах і розплавах більшості солей і основ (див. Електроліз). К. паз. також позитивно заряджені іони в іонних. Фізична енциклопедія

Сущ., кіл у синонімів: 1 іон (17) Словник синонімів ASIS. В.М. Тришин. 2013 … Словник синонімів

катіон- а, м. cation m. гр. kata.. приставка, що означає посилення + ion ідучий. фіз. Позитивно заражений іон. Крисин 1998. Лекс. СІС 1949: катіо/н … Історичний словник галицизмів російської

КАТІОН- КАТІОН, назва, дана Фарадеєм (Faraday) атому або хіміч. радикалу, що несе позитивний електричний заряд і пересувається при електролізі до негативного полюса (катоду). Заряд До. може дорівнювати одному, .двом або більшому числу ... Велика медична енциклопедія

катіон- Позитивно заряджений іон, який переміщається через електроліт до катода під впливом потенціалу градієнта. Тематики металургія загалом EN cation … Довідник технічного перекладача

катіон- - Позитивно заряджений іон. Словник з аналітичної хімії. Хімічні терміни

Катіон- позитивно заряджений іон, який притягується до катода в процесі електролізу. [Метали та сплави. Довідник. За редакцією Ю.П. Сонцова; НВО “Професіонал”, НВО “Світ та сім'я”; Санкт Петербург, 2003] ... ... Енциклопедія термінів, визначень та пояснень будівельних матеріалів

Книги

Катіонна полімеризація сполучених дієнів, Розенцвет В.А.. У книзі систематизовані та критично узагальнені результати досліджень з катіонної полімеризації сполучених дієнів, таких як 1, 3-пентадієн, ізопрен, 1, 3-бутадієн та інших 1, 3-дієн.
Методи математичної фізики молекулярних систем, Б. К. Новосадов. Монографія присвячена послідовному викладу квантової теорії молекулярних систем, а також вирішенню хвильових рівнянь у нерелятивістській та релятивістській квантовій механіці молекул.