Что такое катион металла

Обновлено: 18.05.2024

Если металлический катион окисла находится в своем высшем валентном состоянии, тогда равновесие при обычных давлениях сопровождается потерей кислорода из стехиометрического соединения. Избыток кислорода первым десорбируется с поверхности. Это приводит к образованию дефектов решетки, которые затем мигрируют вглубь или через кристалл, как было описано выше. Эти-дефекты способны двигаться в твердом теле до тех пор, пока равновесная концентрация не установится по всему объему решетки. Таким образом, изменяя парциальное давление кислорода над твердым веществом, можно обратимо менять состав окисла. Так как появление дефекта начинается на поверхности, то процесс установления равновесия может протекать довольно медленно, хотя в случае ванадия миграция, по-видимому, происходит довольно быстро. Очевидно также, что десорбция кислорода создает большое число дефектов решетки того или иного вида. Это может объяснить тот факт, что некоторые окислы часто проявляют каталитическую активность при попеременном-окислении и восстановлении. Предполагаемый окислительно-восстановительный механизм приводит к мысли, что такие смешанные решетки в действительности содержат большое число дефектов или что вся решетка представляет собой ненормально большой дефект. [3]

Обмен металлических катионов на ионы водорода сопровождается увеличением кислотности среды. [4]

Названия металлических катионов образуют из группового слова катион и русского названия элемента в родительском падеже с указанием степени окисления римской цифрой. [5]

В данном случае источником появления металлических катионов служит сам диэлектрик. [7]

Соли некоторых органических кислот образуют с металлическими катионами растворимые комплексы, которые легко проходят через почки. Эти комплексообразую-щие вещества могут захватывать радиоизотопы из крови и тем самым ускорять их выделение, с мочой. [8]

В качестве ингибиторов подобного типа можно назвать металлические катионы повышенной валентности , а в кислых средах - также многие окислительные ионы типа МеО -, нитриты и нитраты. [9]

Пусть в качестве первичного продукта анодной реакции образуются растворенные металлические катионы , осаждающиеся за тем другими веществами, присутствующими в растворе. [10]

Пусть в качестве первичного продукта анодной реакции образуются растворенные металлические катионы , осаждающиеся затем другими веществами, присутствующими в растворе. [11]

Рассмотрим монофункциональный слабокислотный катионит, содержащий некоторое количество металлических катионов в контакте с раствором соли того же катиона. [12]

При взаимодействии глины с солью тетраалкиламмония вследствие замещения металлических катионов на органические совершается гидрофобизация поверхности. [14]

При щелочной реакции поглощающий комплекс может удерживать большее количество металлических катионов , чем при кислой, так что емкость поглощения, по Гедройцу, есть лишь условная величина, имеющая значение для слабокислой или нейтральной среды. В действительности емкость поглощения ( определенная как максимальное количество металлических катионов, которое может быть связано почвой) есть функция величины рН в том солевом растворе, который соприкасается с почвой. В работе А. Ф. Тюлина отмечено и в опытах Аскинази еще более рельефно показано увеличение емкости поглощения при обработке почвы известью или баритом. [15]

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Катионы металлов , взаимодействующие с комплексонами в водных растворах, обычно гидратиро-ваны. Ионы щелочных и щелочноземельных металлов связаны с молекулами воды преимущественно силами электростатического притяжения, тогда как у переходных металлов, в частности железа, кобальта и никеля, эта связь в основном ковалентная и образуется вследствие перехода одной свободной электронной пары атома кислорода воды на электронную оболочку атома металла. Таким образом, катионы существуют в растворе в виде простых ионов Ме, гидролизованных Me ( ОН) и гид-ратированных Me ( H20), или в виде комплексных ионов с какими-либо иными лигандами. [2]

Катионы металлов , имеющих стандартный электродный потенциал больший, чем у водорода ( от Си2 до Аи3 включительно), при электролизе практически, полностью восстанавливаются на катоде. [3]

Катионы металлов , имеющих малое значение стандартного электродного потенциала ( от Li до А13 включительно), не восстанавливаются на катоде, а вместо них восстанавливаются молекулы воды. [4]

Катионы металлов , имеющих стандартный электродный потенциал меньший, чем у водорода, но больший, чем у алюминия ( от А13 до 2Н), при электролизе на катоде восстанавливаются одновременно с молекулами воды. [5]

Катионы металлов , у которых стандартный электродный потенциал больше, чем у водорода ( от Си2 до Аи3), при электролизе практически полностью восстанавливаются на катоде. [6]

Катионы металлов с малой величиной стандартного электродного потенциала ( от Li до А13 включительно) не восстанавливаются на катоде, а вместо них восстанавливаются молекулы воды. [7]

Катионы металлов , имеющих стандартный электродный потенциал меньший, чем у водорода, но больший, чем у алюминия ( от Мп2 до Н), при электролизе на катоде восстанавливаются одновременно с молекулами воды. [8]

Катионы металлов , имеющих стандартный электродный потенциал больший, чем у водорода ( от Сиа до Аи3 включительно), при электролизе практически полностью восстанавливаются на катоде. [11]

Катионы металлов , имеющих малую величину стандартного электродного потенциала ( от Li до А13 включительно), не восстанавливаются на катоде, а вместо них восстанавливаются молекулы воды. [12]

Катионы металлов , имеющих стандартный электродный потенциал меньший, чем у водорода, но больший, чем у алюминия ( от Al3t до 2Н), при электролизе на катоде восстанавливаются одновременно с молекулами воды. [13]

Катионы металлов , за исключением щелочных и щелочноземельных, образуют малорастворимые сульфиды. [15]

Катион: образование, различия с анионом и примеры

А катион это химическое вещество, имеющее положительный заряд. Вместе с анионом он образует два типа существующих ионов. Его заряд является результатом нехватки электронов в атоме, что заставляет протоны в ядре проявлять большее притяжение. На каждый электрон, который теряет нейтральный атом, положительный заряд увеличивается на одну единицу.

Если атом теряет электрон, и поэтому число протонов больше единицы, то его положительный заряд будет +1; если вы потеряете два электрона, заряд будет +2 и так далее.Когда катион имеет заряд +1, он называется одновалентным; с другой стороны, если указанный заряд больше +1, катион считается поливалентным.

На изображении выше показан катион H₃ИЛИ + , называемый ионом гидроксония. Как можно видеть, он едва ли имеет заряд +1, следовательно, он является одновалентным катионом.

Катионы являются важными видами, поскольку они оказывают электростатическое воздействие на окружающую среду и молекулы вокруг себя. Они хорошо взаимодействуют с водой - жидкостью, которая гидратирует и переносит их во влажных почвах, чтобы позже достичь корней растений и использовать их для выполнения физиологических функций.

Как образуется катион?

Было упомянуто, что когда атом теряет электрон, большее количество протонов в нем по сравнению с электронами создает силу притяжения, которая преобразуется в положительный заряд. Но как может произойти потеря электрона? Ответ зависит от превращения, происходящего в химических реакциях.

Следует отметить, что наличие положительно заряженного атома не обязательно означает образование катиона. Чтобы его можно было рассматривать как таковое, не должно быть атома с отрицательным формальным зарядом, который нейтрализует его. В противном случае внутри одного и того же соединения было бы притяжение и отталкивание, и оно было бы нейтральным.

Официальные загрузки и другие ссылки

Электроотрицательные атомы притягивают к себе электроны из своих ковалентных связей. Даже если электроны разделены поровну, наступит момент, когда у них будет частично меньше электронов, чем в их базовой конфигурации; это его свободные атомы, не связанные с другими элементами.

Тогда эти электроотрицательные атомы начнут испытывать недостаток электронов, и вместе с этим протоны их ядер будут проявлять большую силу притяжения; рождается положительный формальный заряд. Если есть только один положительный формальный заряд, соединение будет проявлять общий положительный ионный заряд; таким образом рождается катион.

Атом кислорода катиона H₃ИЛИ + Это верный пример вышесказанного. Имея три связи O-H, на одну больше, чем в молекуле воды (H-O-H), он испытывает потерю электрона из своего базового состояния. Формальные расчеты расходов позволяют определить, когда это произойдет.

Если на мгновение предположить образование другой связи O-H, будет получен двухвалентный катион H₄ИЛИ 2+ . Обратите внимание, что двухвалентный заряд над катионом записывается следующим образом: число, за которым следует символ «+»; таким же образом поступаем с анионами.

Окисление

Металлы в первую очередь являются катионообразователями. Однако не все из них могут образовывать ковалентные связи (или, по крайней мере, чисто ковалентные). Вместо этого они теряют электроны, чтобы установить ионные связи: положительный заряд притягивает отрицательный, удерживаемый физическими силами.

Следовательно, металлы теряют электроны, чтобы перейти от M к M п + , где п он обычно равен номеру своей группы в периодической таблице; даже не смотря нап он может принимать несколько целочисленных значений, что особенно характерно для переходных металлов. Эта потеря электронов происходит в результате химической реакции, называемой окислением.

Металлы окисляются, теряют электрон, протонов в их атомах больше, чем электронов, и, следовательно, они имеют положительный заряд. Чтобы произошло окисление, должен быть окислитель, который уменьшает или увеличивает потерю электронов металлами. Кислород - самый известный окислитель из всех.

Отличия от аниона

Различия между катионом и анионом перечислены ниже:

-Катион в целом меньше, чем анион. На изображении выше показано, как атомный радиус Mg уменьшается за счет потери двух электронов и превращения Mg в катион. 2+ ; с анионами происходит обратное: они становятся более объемными.

-У него больше протонов, чем электронов, а у аниона больше электронов, чем протонов.

- Чем меньше размер, тем выше плотность заряда и, следовательно, большая поляризующая сила; то есть деформирует электронные облака соседних атомов.

-Катион движется в том же направлении, что и приложенное электрическое поле, а анион движется в противоположном направлении.

Примеры наиболее распространенных катионов

Одноатомный

Одноатомные катионы происходят в основном из металлов (за некоторыми исключениями, такими как H + ). В остальном крайне редко можно рассматривать катион, полученный из неметаллического элемента.

Будет видно, что многие из них двух- или поливалентны, и что величина их зарядов согласуется с числом их групп в периодической таблице.

Все они имеют общий заряд «1+», который записывается без необходимости вводить число и также происходит из группы 1: щелочные металлы. Кроме того, есть катион Ag + , один из самых распространенных переходных металлов.

Эти двухвалентные катионы являются производными соответствующих металлов, принадлежащих к группе 2: щелочноземельных металлов.

Трехвалентные катионы группы бора.

До сих пор эти примеры характеризовались как имеющие одну валентность или заряд. Другие катионы проявляют более одной валентной или положительной степени окисления:

А другие металлы, такие как марганец, могут иметь еще больше валентностей:

Чем выше заряд, тем меньше и сильнее поляризуется катион.

Многоатомный

Не вдаваясь в органическую химию, есть неорганические и многоатомные катионы, которые очень часто встречаются в повседневной жизни; такие как:

Читайте также: