Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

7.3: Катіони

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    19585

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Рідні золоті самородки
    Малюнок\(\PageIndex{1}\) (Кредит: Користувач: Золотий Гуру/Вікіпедія; Джерело: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Nugsrandt.jpg(opens у новому вікні); Ліцензія: Громадське надбання)

    Ви коли-небудь ходили копати золото?

    Коли старателі під час Каліфорнійської золотої лихоманки (1848-1855) шукали золоті самородки в землі, вони змогли знайти самородки, оскільки золото є нереактивним матеріалом, який існує в його елементарному стані у багатьох місцях. Далеко не всім пощастило знайти значно великі золоті самородки, але ряд шахтарів дійсно стали дуже заможними (звичайно, велика кількість інших пішло назад додому розбилися).

    Багато елементів, про які ми знаємо, не існують в рідному вигляді. Вони настільки реактивні, що зустрічаються тільки в з'єднаннях. Ці неелементарні форми відомі як іони. Їх властивості сильно відрізняються від властивостей елементів, з яких вони походять. Термін походить від грецького слова, що означає «рухатися», і вперше був придуманий Майклом Фарадеєм, який вивчав рух матеріалів в електричному полі.

    Катіони

    Електронна конфігурація металу натрію та катіону натрію
    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Натрій втрачає електрон, щоб стати катіоном. (Кредит: CK-12 Foundation; Джерело: CK-12 Foundation; Ліцензія: CK-12 Навчальні матеріали Ліцензія (відкривається в новому вікні))

    Деякі елементи втрачають один або кілька електронів при утворенні іонів. Ці іони відомі як "катіони", оскільки вони позитивно заряджені і мігрують до негативного електрода (катода) в електричному полі. Дивлячись на таблицю Менделєєва нижче, ми знаємо, що всі елементи групи 1 характеризуються наявністю одного\(s\) електрона на зовнішній орбіті; елементи групи 2 мають два\(s\) електрони на зовнішній орбіті. Ці електрони вільно прикріплені до атома і можуть бути легко видалені, залишаючи в атомі більше протонів, ніж електронів, так що отриманий іон має позитивний заряд. Катіони також можуть утворюватися від втрати електронів до багатьох перехідних елементів.

    Малюнок\(\PageIndex{3}\): Періодична таблиця елементів, позначена номерами груп. (Кредит: Крістофер Auyeung; Джерело: CK-12; Ліцензія: CC BY-NC 3.0 (відкривається в новому вікні))

    Катіони позначаються символом батьківського елемента, а плюс заряд у вигляді верхнього індексу після символу елемента - катіон калію буде вказано як\(\ce{K^+}\). Зверніть увагу, що заряд ставиться після символу, а не перед ним. Іон калію є одновалентним, це означає, що він втратив один електрон і має\(+1\) заряд. Символ катіону магнію буде\(\ce{Mg^{2+}}\) або вказує\(\ce{Mg^{++}}\) на те, що він втратив два електрони і має\(+2\) заряд, тому катіон магнію буде називатися двовалентним катіоном.

    Катіони просто називаються батьківським елементом. Катіон натрію ще називають «натрієм». Часто заряд додається для наочності, тому катіон натрію може називатися «натрієм один плюс».

    застосування катіонів

    Катіони відіграють важливу роль у нашому повсякденному житті. Іони натрію, калію і магнію необхідні для таких процесів, як регуляція артеріального тиску і скорочення м'язів. Іони кальцію є важливою частиною кісткової структури. Іони натрію можуть бути використані в пом'якшувачі води для видалення інших шкідливих елементів. Кладемо на нашу їжу хлорид натрію (кухонну сіль) і використовуємо його як консервант.

    Резюме

    • Катіони утворюються втратою одного або двох електронів від елемента.
    • Елементи 1 і 2 групи утворюють катіони.
    • Катіони називаються відповідно до батьківського елемента.
    • Катіонні заряди позначаються верхнім індексом після хімічного символу.

    Рецензія

    1. Що таке катіон?
    2. Напишіть символ катіона барію.
    3. Напишіть символ катіону цезію.
    4. Перерахуйте три способи корисними катіонами.