一个阳离子是具有正电荷的化学物质。它与阴离子一起形成两种类型的现有离子。它的电荷是原子中电子不足的产物,这会使原子核中的质子发挥更大的吸引力。对于中性原子损失的每个电子,正电荷增加一个单位。
如果原子失去电子,因此质子数大于一个,则其正电荷将为+1;如果失去两个电子,电荷将为+2,依此类推。当阳离子带有+1电荷时,被称为单价;另一方面,如果所述电荷大于+1,则阳离子被认为是多价的。
水合氢离子,最简单的阳离子之一。资料来源:加布里埃尔·玻利瓦尔(GabrielBolívar)。
上图显示了称为水合氢离子的阳离子H 3 O +。可以看出,它几乎没有+1电荷,因此是一价阳离子。
阳离子是重要的物种,因为它们会对周围环境和周围的分子施加静电力。它们与水具有很高的相互作用,水是一种液体,可以水化并在潮湿的土壤中运输,后来到达植物的根部并用于其生理功能。
阳离子是如何形成的?
提到了当原子失去电子时,相对于电子,其更多数量的质子会施加吸引力,该吸引力转化为正电荷。但是如何发生电子损失呢?答案取决于化学反应中发生的转化。
应该注意的是,带正电的原子的存在并不一定意味着阳离子的形成。要使它被这样认为,一定不能存在带有负性正电荷的原子将其中和。否则,在同一化合物内会产生吸引和排斥,这将是中性的。
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负电原子从其共价键吸引电子。即使电子平均分配,也会出现这样的情况:它们的电子部分少于基本结构。就是说,它的自由原子没有被其他元素束缚。
然后,这些带负电的原子将开始经历电子的缺乏,随之而来的是,其原子核的质子将施加更大的吸引力。正式的正式指控诞生了。如果只有一个正形式的正电荷,则该化合物将表现出整体的正离子电荷;因此阳离子诞生了。
阳离子H 3 O +的氧原子是上述的一个真实的例子。通过具有三个OH键(比水分子(HOH)中的多),它经历了电子从其基态损失的情况。正式的费用计算使您可以确定何时发生这种情况。
如果暂时假设形成另一个OH键,将获得二价阳离子H 4 O 2+。注意,阳离子顶部的二价电荷的写法如下:数字后跟“ +”号;以相同的方式处理阴离子。
氧化作用
金属是卓越的阳离子形成剂。但是,并非所有的化合物都能形成共价键(或至少是纯共价键)。相反,它们失去电子以建立离子键:正电荷吸引负电荷,它们通过物理力保持在一起。
因此,金属失去电子而从M变为M n +,其中n通常等于元素周期表中其基团的数目。尽管n可以取几个整数值,对于过渡金属尤其如此。电子的这种损失发生在一种称为氧化的化学反应中。
金属氧化,失去电子,原子中的质子数超过电子,因此显示出正电荷。为了发生氧化,必须有一种氧化剂,该氧化剂可以减少或获得由金属损失的电子。氧气是最著名的氧化剂。
与阴离子的差异
阳离子中原子半径的收缩。资料来源:加布里埃尔·玻利瓦尔(GabrielBolívar)。
阳离子和阴离子之间的区别如下:
-阳离子通常小于阴离子。上图显示了Mg的原子半径如何通过失去两个电子而变为Mg 2+阳离子而减小;阴离子则相反:它们变得更大。
-它的质子比电子更多,而阴离子的电子比质子更多。
-越小,其电荷密度越高,因此具有更大的极化能力;也就是说,它会使相邻原子的电子云变形。
-阳离子沿与施加电场相同的方向移动,而阴离子沿相反方向移动。
最常见阳离子的例子
单原子的
单原子阳离子主要来自金属(某些例外,例如H +)。在其余的情况中,极少考虑来自非金属元素的阳离子。
可以看出,它们中的许多是二价或多价的,并且其电荷的大小与周期表中其基团的数量一致。
李+
-Na +
-K +
-Rb +
-Cs +
-Fr +
-银+
它们都具有共同的电荷“ 1+”,无需输入数字即可写入,并且也来自第1组:碱金属。此外,还有最常见的过渡金属之一Ag +阳离子。
-是2+
-镁2+
-钙2+
-Sr 2+
-Ba 2+
-镭2+
这些二价阳离子衍生自它们各自属于第2组的金属:碱土金属。
-3岁以上
-镓3+
-在3+
-Tl 3+
-Nh 3+
硼基团的三价阳离子。
到目前为止,这些例子已被表征为具有单一价或电荷。其他阳离子表现出一个以上的化合价或正氧化态:
-Sn 2+
- 锡4+(锡)
-钴2+
- 钴3+(钴)
-金+
-Au 3+(金)
-铁2+
- 铁3+(铁)
锰等其他金属的价态可能更高:
-锰2+
-锰3+
-锰4+
-锰7+
电荷越高,阳离子越小且极性更大。
多原子的
在不涉及有机化学的情况下,无机和多原子阳离子在日常生活中非常常见。如:
-H 3 O +(氢,已经提到)。
-NH 4 +(铵)。
-NO 2 +(硝化,存在于硝化过程中)。
-PH 4 +(phosph)。
参考文献
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