Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός κατιόντος και ενός ανιόντος;

Εκτός από τα ευγενή αέρια, τα άτομα των περισσότερων στοιχείων είναι ασταθή υπό κανονικές συνθήκες. Για να γίνουν σταθεροί, είτε κερδίζουν είτε χάνουν ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια σθένους και γίνονται ιόντα. Το κέρδος ή η απώλεια δίνει στα ιόντα είτε θετικό είτε αρνητικό φορτίο. Τα ιόντα με καθαρό θετικό φορτίο ονομάζονται κατιόντα ενώ εκείνα με καθαρό αρνητικό φορτίο είναι ανιόντα. Αυτές οι αντίθετες τάσεις, που ονομάζονται επίσης ηλεκτροστατική έλξη, συχνά οδηγούν σε ιοντικούς δεσμούς μεταξύ των ατόμων ή των μορίων. Ένας δείκτης "-" είναι το σύμβολο που χρησιμοποιείται μετά τον χημικό τύπο για να υποδείξει αρνητικές χρεώσεις ενώ ο δείκτης "+" είναι το σύμβολο που χρησιμοποιείται στον χημικό τύπο για να δείξει μια θετική φόρτιση. Παραδείγματα αυτών των ενδείξεων είναι το αμμώνιο (NH4 +), το αργύλιο (Ag +), το θειικό (SO42-) και το υδροξείδιο (ΟΗ-). Ένα παράδειγμα ιοντικού δεσμού μεταξύ του καλίου (Κ +) και του χλωρίου (Cl-) είναι το χλωριούχο κάλιο (KCl).

Τι καθορίζει την απώλεια ή κέρδος των ηλεκτρονίων;

Με βάση τη θέση των στοιχείων στον Περιοδικό Πίνακα, τα αλκάλια και τα αλκαλικά μέταλλα στις περισσότερες περιπτώσεις σχηματίζουν κατιόντα. Από την άλλη πλευρά, τα αλογόνα και πολλά άλλα μη-μέταλλα σχηματίζουν ανιόντα. Τα αλκαλικά μέταλλα χάνουν ένα ηλεκτρόνιο, τα αλκαλικά μέταλλα χάνουν δύο ηλεκτρόνια και το αλουμίνιο και άλλα τρία στοιχεία της ομάδας χάνουν τρία ηλεκτρόνια. Αντίθετα, τα αλογόνα αποκτούν ένα ηλεκτρόνιο. τα στοιχεία της ομάδας 6Α αποκτούν δύο ηλεκτρόνια ενώ τα στοιχεία της ομάδας 5Α αποκτούν τρία ηλεκτρόνια. Είτε ένα είτε περισσότερα άτομα και μόρια μπορεί να σχηματίζουν ένα ανιόν. Εάν το ανιόν σχηματίζεται από ένα άτομο, ονομάζεται μονοατομικό ανιόν. Ωστόσο, όταν σχηματίζεται από δύο ή περισσότερα άτομα ή μόρια, τότε είναι ένα πολυατομικό ανιόν. Η απώλεια ενός, δύο ή τριών ηλεκτρονίων οδηγεί στον σχηματισμό μονοσθενών, δισθενών και τρισθενών κατιόντων αντίστοιχα.

Διαφορές μεταξύ ενός κατιόντος και ενός ανιόντος

Η πρώτη διαφορά είναι ότι τα ανιόντα έχουν αρνητικά ηλεκτρικά φορτία ενώ τα κατιόντα έχουν θετικά ηλεκτρικά φορτία. Δεύτερον, κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης, τα ανιόντα μετακινούνται στο θετικό ηλεκτρόδιο, το οποίο αναφέρεται ως άνοδος. Ωστόσο, τα κατιόντα μεταναστεύουν στο αρνητικό ηλεκτρόδιο που ονομάζεται κάθοδος. Μια άλλη διαφορά μεταξύ των δύο ιόντων είναι ότι τα ανιόντα έχουν περισσότερα ηλεκτρόνια από τα πρωτόνια ενώ τα κατιόντα έχουν περισσότερα πρωτόνια από τα ηλεκτρόνια. Τότε υπάρχει η διαφορά που οφείλεται στην ετυμολογία των λέξεων. Το ανιόν προέρχεται από την ελληνική λέξη "ano" που σημαίνει "πάνω". Αντίθετα, το κατιόν αποκτά το νόημά του από μια ελληνική λέξη "kata" που σημαίνει "κάτω". Τέλος, τα ανιόντα είναι μη μέταλλα ενώ τα κατιόντα είναι μέταλλα.

Εφαρμογή της έννοιας των ανιόντων και κατιόντων

Οι ιόντες διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια μέσω υγρών ή διαλυμάτων. Ως εκ τούτου, τα ανιόντα και τα κατιόντα ευθύνονται για το φαινόμενο της ροής ηλεκτρικού ρεύματος σε ξηρό κύτταρο. Το ρεύμα θα ρέει πάντα προς την κατεύθυνση της θετικής φόρτισης. Από την άλλη πλευρά, κινείται προς την αντίθετη κατεύθυνση της ροής των φορέων αρνητικού φορτίου. Σε ένα ξηρό κελί, η ηλεκτρική ενέργεια ρέει έξω από την κάθοδο και ρέει στην άνοδο. Η κάθοδος είναι αρνητικά φορτισμένη, προσελκύοντας θετικά φορτία. Από την άλλη πλευρά, η άνοδος είναι θετικά φορτισμένη αντλώντας μόνο το αρνητικό φορτίο.