Kation und Anion sind zwei Arten von Ionen, die gebildet werden, wenn ein Atom oder Molekül Elektronen verliert bzw. gewinnt. Mit anderen Worten, wenn ein Atom ein oder mehrere Elektronen verliert oder hinzugewinnt, verwandelt es sich in ein geladenes Teilchen, das als Ion bekannt ist. Lassen Sie uns ein Atom verstehen, um eine klare Vorstellung davon zu bekommen, wie Ionen gebildet werden.
Alles besteht aus Materie und ein Atom ist das kleinste Teilchen der Materie, also besteht alles im Universum aus Atomen. Ein Atom besteht aus Protonen, Neutronen und Elektronen. Protonen und Neutronen sind im Kern des Atoms enthalten und Elektronen kreisen um den Kern. Protonen sind positiv geladene Teilchen, sie tragen die positive Ladung und Elektronen sind negativ geladene Teilchen, sie tragen die negative Ladung. Neutronen sind neutral, sie tragen keine Ladung.
Ein Atom hat die gleiche Anzahl von Protonen und Elektronen. Wenn ein Atom also ein oder mehrere Elektronen gewinnt, hat es mehr Elektronen als Protonen, so dass es die negative Ladung annimmt und als Anion (Ion mit negativer Ladung) bekannt ist. Wenn ein Atom Elektronen verliert, hat es in ähnlicher Weise mehr Protonen als Elektronen, was ihm eine positive Nettoladung verleiht und als Kation (Ion mit positiver Ladung) bekannt ist. Lassen Sie uns sehen, wie sich Kationen von Anionen unterscheiden!
Kation:
Es ist ein positiv geladenes Ion. Es entsteht, wenn ein Atom ein oder mehrere Elektronen verliert. Ein Atom hat die gleiche Anzahl von Protonen und Elektronen, wenn es Elektronen verliert, die Anzahl der Protonen übersteigt die Anzahl der Elektronen, was ihm eine positive Nettoladung verleiht. Ein Kation ist kleiner als sein Mutteratom, da mit abnehmender Anzahl von Elektronen die Abstoßungskraft des Elektrons abnimmt und die Kraft der Protonen, die Elektronen zum Kern hin anzuziehen, zunimmt, was den Radius des Kations verringert.
Die positive Ladung des Kations wird durch das positive (+) Zeichen dargestellt. Zum Beispiel zeigt Na+ an, dass das Kation ein Elektron weniger als die Protonen hat; ähnlich hat ein Kation mit ‘+3’ Ladung drei Elektronen weniger als die Gesamtzahl der Protonen.
Kationen wandern während der Elektrolyse zur Kathode (negative Elektrode) und werden im Allgemeinen von Metallatomen gebildet, um die Edelgaskonfiguration anzunehmen, z. B. die Bildung eines Wasserstoffions aus einem Wasserstoffatom: H ? e – → H +
Anion:
Es ist ein negativ geladenes Ion. Es entsteht, wenn ein Atom ein oder mehrere Elektronen gewinnt. Ein Atom hat die gleiche Anzahl von Protonen und Elektronen. Wenn es also Elektronen aufnimmt, übersteigt die Anzahl der Elektronen die Anzahl der Protonen, was ihm eine negative Nettoladung verleiht. Ein Anion ist größer als sein Mutteratom, da mit zunehmender Anzahl von Elektronen die Elektron-Elektron-Abstoßung zunimmt und Elektronen weiter voneinander entfernt abstößt, was den Radius des Anions vergrößert.
Die negative Ladung des Anions wird durch das negative (-) Zeichen dargestellt. Zum Beispiel zeigt Cl – an, dass es ein Elektron mehr als die Gesamtzahl an Protonen hat; ähnlich hat ein Anion S 2– zwei Elektronen mehr als die Gesamtzahl an Protonen.
Anionen wandern während der Elektrolyse zur Anode (positive Elektrode) und werden im Allgemeinen von Nichtmetallatomen gebildet, um die Edelgaskonfiguration anzunehmen, z. B. die Bildung eines Jod-Anions aus einem Jod-Atom: I + e – → I –
Basierend auf den obigen Informationen sind einige der wichtigsten Unterschiede zwischen Kation und Anion wie folgt:
| Kation | Anion |
|---|---|
| Es ist ein positiv geladenes Ion, zB Na+, Fe2+, Pb2+ etc. | Es ist ein negativ geladenes Ion, zB Cl-, F-, OH- etc. |
| Es hat mehr Protonen als Elektronen. | Es hat mehr Elektronen als Protonen. |
| Es wandert während der Elektrolyse zur Anode. | Es wandert während der Elektrolyse zur Kathode. |
| Es gewinnt Elektronen von der Kathode und wird zu einem neutralen Atom. | Es gibt Elektronen an die Anode ab, um ein neutrales Atom zu werden. |
| Es wird aus Metallatomen gebildet und ist kleiner als sein Mutteratom. | Es wird aus Nichtmetallatomen gebildet und ist größer als sein Mutteratom. |
| Kationen gehen eine elektrostatische Wechselwirkung mit Anionen ein, um ionische Verbindungen zu bilden. | Anionen gehen elektrostatische Wechselwirkungen mit Kationen ein, um ionische Verbindungen zu bilden. |