- Bir katyon nasıl oluşur?
- Resmi yüklemeler ve daha fazla bağlantı
- Oksidasyon
- Anyon ile farklılıklar
- En yaygın katyon örnekleri
- Monatomik
- çok atomlu
- Referanslar
Bir katyon , bir pozitif yüke sahip bir kimyasal türdür. Anyonla birlikte iki tür mevcut iyonu oluşturur. Yükü, çekirdekteki protonların daha büyük bir çekim yapmasına neden olan atomdaki elektron eksikliğinin ürünüdür. Nötr bir atomun kaybettiği her elektron için, pozitif yük bir birim artar.
Bir atom bir elektron kaybederse ve bu nedenle proton sayısı birden fazla ise, pozitif yükü +1 olacaktır; iki elektron kaybederseniz, yük +2 olur ve böyle devam eder. Bir katyon +1 yüke sahip olduğunda, tek değerlikli olduğu söylenir; diğer yandan, söz konusu yük + 1'den büyükse, katyonun çok değerlikli olduğu söylenir.
Hidronyum iyonu, en basit katyonlardan biridir. Kaynak: Gabriel Bolívar.
Yukarıdaki görüntü , hidronyum iyonu adı verilen H 3 O + katyonunu göstermektedir . Görülebileceği gibi, zar zor +1 yüküne sahiptir, dolayısıyla tek değerlikli bir katyondur.
Katyonlar, çevrelerine ve etraflarındaki moleküllere elektrostatik kuvvet uyguladıkları için önemli türlerdir. Nemli topraklarda onları hidratlayan ve taşıyan bir sıvı olan su ile yüksek etkileşim gösterirler, daha sonra bitkilerin köklerine ulaşır ve fizyolojik fonksiyonları için kullanılırlar.
Bir katyon nasıl oluşur?
Bir atom bir elektron kaybettiğinde, elektronlara göre daha fazla sayıda protonunun, pozitif yüke dönüşen çekici bir kuvvet uyguladığı belirtildi. Peki elektron kaybı nasıl gerçekleşebilir? Cevap, kimyasal reaksiyonlarda meydana gelen dönüşüme bağlıdır.
Pozitif yüklü bir atomun varlığının, mutlaka bir katyon oluşumu anlamına gelmediğine dikkat edilmelidir. Böyle kabul edilebilmesi için, onu nötralize eden negatif biçimsel yüklü bir atom olmamalıdır. Aksi takdirde, aynı bileşik içinde çekim ve itme olur ve nötr olur.
Resmi yüklemeler ve daha fazla bağlantı
Elektrongatif atomlar elektronları kovalent bağlarından kendilerine çekerler. Elektronlar eşit olarak paylaşılsa bile, bazal konfigürasyonlarına göre kısmen daha az elektrona sahip olacakları bir nokta gelecek; bu, diğer elementlere bağlı olmaksızın serbest atomlarınınki.
Daha sonra, bu elektronegatif atomlar bir elektron eksikliği yaşamaya başlayacak ve bununla birlikte çekirdeklerinin protonları daha büyük bir çekim gücü uygulayacak; pozitif resmi ücret doğar. Yalnızca bir pozitif biçimsel yük varsa, bileşik genel bir pozitif iyonik yük gösterecektir; böylece katyon doğar.
H 3 O + katyonunun oksijen atomu , yukarıdakilere sadık bir örnektir. Su molekülünden (HOH) bir fazla olmak üzere üç OH bağına sahip olarak, bazal durumundan bir elektron kaybı yaşar. Resmi ücret hesaplamaları, bunun ne zaman olacağını belirlemenizi sağlar.
Bir an için başka bir OH bağının oluştuğu varsayılırsa, iki değerlikli katyon H 4 O 2 + elde edilecektir . Katyonun üstündeki iki değerlikli yükün şu şekilde yazıldığına dikkat edin: sayı ve ardından '+' simgesi; aynı şekilde anyonlarla ilerliyoruz.
Oksidasyon
Metaller mükemmel katyon oluşturuculardır. Bununla birlikte, hepsi kovalent (veya en azından tamamen kovalent) bağlar oluşturamaz. Bunun yerine, iyonik bağlar kurmak için elektron kaybederler: pozitif bir yük, fiziksel kuvvetler tarafından bir arada tutulan negatif bir yükü çeker.
Bu nedenle, metaller M'den M n + 'ya gitmek için elektron kaybederler , burada n genellikle periyodik tablodaki grup sayısına eşittir; n birkaç tamsayı değeri alabilse de, bu özellikle geçiş metalleri için geçerlidir. Bu elektron kaybı, oksidasyon adı verilen bir tür kimyasal reaksiyonda gerçekleşir.
Metaller oksitlenir, bir elektron kaybederler, atomlarındaki proton sayısı elektronların sayısını aşar ve sonuç olarak pozitif bir yük sergiler. Oksidasyonun meydana gelmesi için, metaller tarafından kaybedilen elektronları azaltan veya kazanan bir oksitleyici ajan bulunmalıdır. Oksijen, en iyi bilinen oksitleyici ajandır.
Anyon ile farklılıklar
Bir katyondaki atom yarıçapının daralması. Kaynak: Gabriel Bolívar.
Bir katyon ve anyon arasındaki farklar aşağıda listelenmiştir:
-Genelde katyon anyondan daha küçüktür. Yukarıdaki görüntü, Mg'nin atom yarıçapının iki elektron kaybedilerek ve Mg2 + katyonu haline getirilerek nasıl azaltıldığını göstermektedir ; anyonlarda bunun tersi olur: daha hacimli hale gelirler.
-Anyonda protonlardan daha fazla elektron varken, elektronlardan daha fazla protona sahiptir.
-Küçük olduğundan, yük yoğunluğu daha yüksektir ve bu nedenle daha büyük bir polarizasyon gücüne sahiptir; yani komşu atomların elektron bulutlarını deforme eder.
-Anyon ters yönde hareket ederken, bir katyon uygulanan elektrik alan ile aynı yönde hareket eder.
En yaygın katyon örnekleri
Monatomik
Tek atomlu katyonlar çoğunlukla metallerden gelir (H + gibi bazı istisnalar dışında ). Diğerleri arasında, metalik olmayan bir elementten türetilen bir katyonun düşünülmesi son derece nadirdir.
Birçoğunun çift veya çok değerlikli olduğu ve yüklerinin büyüklüklerinin periyodik tablodaki grup sayılarıyla uyuştuğu görülecektir.
-Li +
-Na +
-K +
-Rb +
-Cs +
-Fr +
-Ag +
Hepsinin ortak noktası sayı girmeye gerek kalmadan yazılan '1+' yüküne sahiptir ve ayrıca grup 1'den gelir: alkali metaller. Ayrıca en yaygın geçiş metallerinden biri olan Ag + katyon vardır .
2+ ol
-Mg 2+
-Ca 2+
-Sr 2+
-Ba 2+
-Ra 2+
Bu iki değerlikli katyonlar, grup 2'ye ait olan ilgili metallerinden elde edilir: alkali toprak metaller.
- 3+
-Ga 3+
-In 3+
-Tl 3+
-Nh 3+
Bor grubunun üç değerlikli katyonları.
Şimdiye kadar örnekler tek bir değerlik veya yüke sahip olarak nitelendirildi. Diğer katyonlar birden fazla değerlik veya pozitif oksidasyon durumu sergiler:
-Sn 2+
-Sn 4+ (kalay)
-Co 2+
-Co 3+ (kobalt)
-Au +
-Au 3+ (altın)
-Fe 2+
-Fe 3+ (demir)
Manganez gibi diğer metaller daha da fazla değere sahip olabilir:
-Mn 2+
-Mn 3+
-Mn 4+
-Mn 7+
Yük ne kadar yüksekse, katyon o kadar küçük ve polarize olur.
çok atomlu
Organik kimyaya girmeden, günlük hayatta çok yaygın olan inorganik ve çok atomlu katyonlar vardır; gibi:
-H 3 O + (hidronyum, daha önce bahsedilmiştir).
-NH 4 + (amonyum).
-NO 2 + (nitronyum, nitrasyon işlemlerinde bulunur).
-PH 4 + (fosfonyum).
Referanslar
- Whitten, Davis, Peck ve Stanley. (2008). Kimya. (8. baskı). CENGAGE Öğrenme.
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (5 Mayıs 2019). Katyon Tanımı ve Örnekler. Kurtarıldı: thinkco.com
- Wyman Elizabeth. (2019). Katyon: Tanım ve Örnekler. Ders çalışma. Study.com'dan kurtarıldı
- Aptallar. (2019). Pozitif ve negatif iyonlar: katyonlar ve anyonlar. Kurtarıldı: dummies.com
- Vikipedi. (2019). Katyon. Es.wikipedia.org adresinden kurtarıldı