- Bagaimana kation terbentuk?
- Unggahan formal dan lebih banyak tautan
- Oksidasi
- Beda dengan anion
- Contoh kation paling umum
- Monatomik
- Poliatomik
- Referensi
Sebuah kation adalah spesies kimia yang memiliki muatan positif. Ini membentuk bersama dengan anion dua jenis ion yang ada. Muatannya adalah hasil dari kekurangan elektron dalam atom, yang menyebabkan proton di dalam nukleus memiliki daya tarik yang lebih besar. Untuk setiap elektron yang kehilangan atom netral, muatan positif bertambah satu unit.
Jika sebuah atom kehilangan sebuah elektron, dan oleh karena itu jumlah protonnya lebih besar dari satu, maka muatan positifnya akan menjadi +1; jika Anda kehilangan dua elektron, muatannya menjadi +2, dan seterusnya. Jika kation memiliki muatan +1, kation tersebut disebut monovalen; sebaliknya, jika muatan tersebut lebih besar dari +1, kation dikatakan polivalen.
Ion hidronium, salah satu kation paling sederhana. Sumber: Gabriel Bolívar.
Gambar di atas menunjukkan kation H 3 O + yang disebut ion hidronium. Seperti yang bisa dilihat, ia hampir tidak memiliki muatan +1, akibatnya menjadi kation monovalen.
Kation adalah spesies penting, karena mereka memberikan gaya elektrostatis pada lingkungannya dan molekul di sekitarnya. Mereka menghadirkan interaksi tinggi dengan air, cairan yang menghidrasi dan mengangkutnya di tanah yang lembab, untuk kemudian mencapai akar tanaman dan digunakan untuk fungsi fisiologisnya.
Bagaimana kation terbentuk?
Disebutkan bahwa ketika atom kehilangan elektron, jumlah proton yang lebih besar, dalam hubungannya dengan elektron, memberikan gaya tarik yang diterjemahkan menjadi muatan positif. Tapi bagaimana hilangnya elektron bisa terjadi? Jawabannya tergantung pada transformasi yang terjadi dalam reaksi kimia.
Perlu dicatat bahwa keberadaan atom bermuatan positif tidak selalu berarti pembentukan kation. Agar dianggap seperti itu, tidak boleh ada atom dengan muatan formal negatif yang menetralkannya. Jika tidak, akan ada daya tarik dan tolakan di dalam senyawa yang sama dan itu akan menjadi netral.
Unggahan formal dan lebih banyak tautan
Atom elektronegatif menarik elektron dari ikatan kovalennya. Bahkan jika elektron terbagi rata, akan datang titik di mana mereka akan memiliki sebagian elektron lebih sedikit daripada konfigurasi basalnya; ini adalah atom-atom bebasnya tanpa terikat pada unsur lain.
Kemudian, atom-atom elektronegatif ini akan mulai mengalami kekurangan elektron, dan dengan itu, proton pada intinya akan menggunakan gaya tarik yang lebih besar; muatan formal positif lahir. Jika hanya ada satu muatan formal positif, senyawa tersebut akan mewujudkan muatan ionik positif secara keseluruhan; dengan demikian kation lahir.
Atom oksigen dari kation H 3 O + adalah contoh nyata dari hal-hal sebelumnya. Dengan memiliki tiga ikatan OH, satu lebih banyak dari pada molekul air (HOH), ia mengalami kehilangan satu elektron dari keadaan basalnya. Perhitungan biaya formal memungkinkan Anda untuk menentukan kapan ini terjadi.
Jika pembentukan ikatan OH lain diasumsikan sesaat, kation divalen H 4 O 2+ akan diperoleh . Perhatikan bahwa muatan divalen di atas kation ditulis sebagai berikut: angka diikuti dengan simbol '+'; dengan cara yang sama kami melanjutkan dengan anion.
Oksidasi
Logam adalah pembentuk kation par excellence. Namun, tidak semuanya dapat membentuk ikatan kovalen (atau setidaknya ikatan kovalen murni). Sebaliknya, mereka kehilangan elektron untuk membentuk ikatan ionik: muatan positif menarik muatan negatif, yang diikat oleh gaya fisik.
Oleh karena itu, logam kehilangan elektron untuk berpindah dari M ke M n + , di mana n biasanya sama dengan jumlah golongannya pada tabel periodik; meskipun n dapat mengambil beberapa nilai bilangan bulat, yang terutama terjadi pada logam transisi. Hilangnya elektron ini terjadi dalam jenis reaksi kimia yang disebut oksidasi.
Logam mengoksidasi, kehilangan elektron, jumlah proton dalam atomnya melebihi elektron, dan akibatnya menunjukkan muatan positif. Agar oksidasi terjadi, harus ada zat pengoksidasi, yang mengurangi atau mendapatkan elektron yang hilang oleh logam. Oksigen adalah agen pengoksidasi yang paling terkenal dari semuanya.
Beda dengan anion
Kontraksi jari-jari atom dalam kation. Sumber: Gabriel Bolívar.
Perbedaan antara kation dan anion tercantum di bawah ini:
-Kation secara umum lebih kecil dari anion. Gambar di atas menunjukkan bagaimana jari-jari atom Mg berkurang dengan kehilangan dua elektron dan menjadi kation Mg 2+ ; yang sebaliknya terjadi pada anion: mereka menjadi lebih tebal.
-Itu memiliki lebih banyak proton daripada elektron, sedangkan anion memiliki lebih banyak elektron daripada proton.
-Menjadi lebih kecil, kepadatan muatannya lebih tinggi, dan oleh karena itu memiliki daya polarisasi yang lebih besar; yaitu, ia merusak awan elektron dari atom tetangga.
-Kation bergerak ke arah yang sama dengan medan listrik yang diterapkan, sedangkan anion bergerak ke arah yang berlawanan.
Contoh kation paling umum
Monatomik
Kation monatomik sebagian besar berasal dari logam (dengan pengecualian tertentu, seperti H + ). Sisanya, sangat jarang untuk mempertimbangkan kation yang berasal dari unsur non-logam.
Akan terlihat bahwa banyak dari mereka adalah di atau polivalen, dan besaran muatannya sesuai dengan jumlah golongannya dalam tabel periodik.
-Li +
-Na +
-K +
-Rb +
-Cs +
-Fr +
-Ag +
Mereka semua memiliki kesamaan muatan '1+', yang ditulis tanpa perlu memasukkan nomornya, dan juga berasal dari golongan 1: logam alkali. Selain itu, ada kation Ag + , salah satu logam transisi yang paling umum.
-Jadilah 2+
-Mg 2+
-Ca 2+
-Sr 2+
-Ba 2+
-Ra 2+
Kation divalen ini berasal dari logamnya masing-masing yang termasuk dalam golongan 2: logam alkali tanah.
-at 3+
-Ga 3+
-Dalam 3+
-Tl 3+
-Nh 3+
Kation trivalen dari kelompok boron.
Sejauh ini contoh telah dikarakterisasi sebagai valensi atau muatan tunggal. Kation lain menunjukkan lebih dari satu valensi atau bilangan oksidasi positif:
-Sn 2+
-Sn 4+ (timah)
-Co 2+
-Co 3+ (kobalt)
-Au +
-Au 3+ (emas)
-Fe 2+
-Fe 3+ (besi)
Dan logam lain, seperti mangan, dapat memiliki lebih banyak valensi:
-Mn 2+
-Mn 3+
-Mn 4+
-Mn 7+
Semakin tinggi muatan, semakin kecil dan semakin terpolarisasi kationnya.
Poliatomik
Tanpa mendalami kimia organik, ada kation anorganik dan poliatomik yang sangat umum dalam kehidupan sehari-hari; seperti:
-H 3 O + (hidronium, sudah disebutkan).
-NH 4 + (amonium).
-NO 2 + (nitronium, hadir dalam proses nitrasi).
-PH 4 + (fosfonium).
Referensi
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia. (Edisi ke-8). CENGAGE Learning.
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (05 Mei 2019). Definisi dan Contoh Kation. Diperoleh dari: thinkco.com
- Wyman Elizabeth. (2019). Kation: Definisi & Contoh. Belajar. Diperoleh dari: study.com
- Boneka. (2019). Ion positif dan negatif: kation dan anion. Diperoleh dari: dummies.com
- Wikipedia. (2019). Kation. Diperoleh dari: es.wikipedia.org