kation
A kation [ ˈkati̯oːn ] (ejtsd: Kat-ion; az ókori görög κατἰόν katión-tól , németül az „ereszkedő” , a jelen tagjelű aktív ivartalan az ókori görög κατἰέναι katiénaiig , németül „leszálló” ) egy pozitív töltésű ion . Mivel pozitív töltésű ionok mindig mozog a katód során elektrolízis , a neve kationok választották őket .
Ezek atomokból vagy molekulákból származnak elektronok felszabadításával vagy a hidrogénionok H + ( protonok ) elnyelésével .
A sók mindig kationokból és anionokból állnak .
A különböző értékű kationok cseréjét a Gapon-egyenlet írja le . A kationok kémiai kimutatásához korszerű laboratóriumi eszközöket használnak instrumentális analízisből vagy akár egyszerű kation detektálásból kémcsövekben.
Fémionok
A fémionok egyszerű kationok, amelyek fém atomokból elektronok adományozásával jönnek létre ( oxidáció ).
Példák fémionokra, vegyértékük szerint rendezve:
- egyértékű (egyértékű): K + , Na + , Li + , Cu +
- kétértékű (kétértékű): Mg 2+ , Ca 2+ , Ba 2+ , Cu 2+ , Fe 2+ , Zn 2+
- háromértékű: Al 3+ , Fe 3+
- négyértékű (négyértékű): Pb 4+
Egyes fémionok, például vas-, cink- vagy rézionok nyomelemként fontosak a biológiában . Például kofaktorok a metalloenzimekben .
Összetett kationok
Példák az összetett kationokra (molekuláris kationok):
- NH 4 + ( ammóniumion )
- H 3 O + ( oxóniumion )
- [NO] + ( nitrozil-kation )
Szerves kémia
Tetrametil-ammónium-kloridot {N [CH 3 ] 4 + Cl - }, és trietil-amin - hidroklorid {HN [C 2 H 5 ] 3 + Cl - } példák a szerves ammóniumsókat, ahol a nitrogénatom is négy kötőpartner, e, szerves gyökök vagy részben hidrogénatomok, például hidrokloridokban, hidrobromidokban vagy hidro-jodidokban .
Az egyszerű kationok töltése
- Na → Na + + 1e -
- Egy pozitív töltésű nátriumion jön létre a nátrium atomból egy elektron felszabadításával. Mivel az atomban kevesebb a negatív töltés, a pozitív töltés dominál.
- Mg → Mg 2+ + 2e -
- Két elektron felszabadításával a magnéziumatom kettős pozitív töltésű magnéziumionzá válik.
- Al → Al 3+ + 3e -
- 3 elektron felszabadulása után az alumínium atom hármas pozitív töltésű alumíniumion lesz.
A fémionok töltése az elektronkonfigurációból ered (az elektronok eloszlása az atomhéjban). Az elektronkibocsátás célja ugyanannyi elektron elérése, mint a nemesgáz ( nemesgáz-konfiguráció ). A kibocsátandó elektronok száma a külső elektronok számától függ , amelyek a periódusos rendszerben leolvashatók a fő csoportelemekre a fő csoportszámukról.
Fém hidroxokációk
Vizes oldatokban a fémkationok vagy hidratáltak, vagy a fémkationok pH-jától , típusától és töltésszámától függően hidroxo-komplexeket vagy izopolioxokációkat képeznek [M x O u (OH) v (H 2 O) w ] általános képlettel. n + , ahol nem minden típusú ligandumnak (H 2 O, OH - , O 2− ) kell kötődnie. A kisebb töltésszámú kationok előnyösen aqua (elavult aquo) és hidroxo komplexeket képeznek, a nagyobb töltésszámú kationok előnyösen oxo komplexeket képeznek. A komplexben több fémkationt oxigénhidak kötik meg. Magas pH-nál ezek a komplexek reagálva hidroxidokat képezhetnek, amelyek kicsapódnak az oldatból, vagy negatív töltésű hidroxo-komplexeket ( pl. Alumíniumokat ) képeznek .
irodalom
- AF Holleman , E. Wiberg , N. Wiberg : Szervetlen kémia tankönyve . 91. - 100., továbbfejlesztett és nagymértékben kibővített kiadás. Walter de Gruyter, Berlin 1985, ISBN 3-11-007511-3 .
- Hans Rudolf Christen: Az általános és szervetlen kémia alapjai. 8. kiadás. Otto Salle Verlag, Frankfurt am Main / Berlin / München 1985, ISBN 3-7935-5394-9 .
- KH Tytko: Isopolyoxokationen - fémkationok vizes oldatban, kémia a mi korunkban, 1979. 13. évfolyam, 184-194 . O., ISSN 0009-2851 .
Egyéni bizonyíték
- ^ Wilhelm Pape , Max Sengebusch (elrendezés): A görög nyelv tömör szótára . 3. kiadás, 6. benyomás. Vieweg & Sohn, Braunschweig 1914 ( zeno.org [Hozzáférés: 2019. március 6-án]; megjegyzés: itt, az ókori görög szótárakban megszokott módon, ez nem az infinitív, hanem az 1. ősszemélyes jelen aktív ókori görög κάτειμι káteimi , német , Lemegyek „ meghatározott ” .
