Kun atomi on normaalivaiheessa, sillä ei ole varausta. Se tarkoittaa, että se on neutraalissa tilassa, jossa atomissa on yhtä monta positiivista tai negatiivista varausta (Varaus on aineen alkuainehiukkasten perusominaisuus). Kun atomi menettää elektronin, se kehittää positiivisen varauksen. Kun atomi saa elektronin, se kehittää negatiivisen varauksen. Atomiin kehittyvää varausta kutsutaan joko kationiksi tai anioniksi.
Kationi vs anioni
Ero kationin ja anionin välillä on, että kationilla on positiivinen varaus, kun taas anionilla on negatiivinen varaus. Kationissa protonien lukumäärä on suurempi kuin elektronin lukumäärä, kun taas anionissa protonien lukumäärä on pienempi kuin elektronien lukumäärä. Suurimman osan ajasta metallit muodostavat kationin, kun taas suurimman osan ajasta epämetallit muodostavat anioneja. Kationi on pienempi kuin anioni, kun taas anioni on suurempi kuin kationi.
Kationisanat tulivat kreikan sanasta κάτω (káto) ἰόv (kation). Se tarkoittaa nousua. Kun atomi häviää negatiivisesti varautuneita elektroneja, se kehittää siihen positiivisen varauksen. Se on merkitty plusmerkillä (+). Plus-merkin numero ilmaisee kadonneiden elektronien määrän. Esimerkiksi symboli Mg++ osoittaa kahden elektronin katoamisen. Se tarkoittaa, että sillä on kationin ominaisuus.
Anioniset sanat tulivat kreikan sanasta ἄνω ἰόv (anion). Se tarkoittaa nousua. Kun atomi saa negatiivisesti varautuneita ioneja, se kehittää siihen negatiivisen varauksen. Se on merkitty miinusmerkillä (-). Miinusmerkin numero ilmaisee saatujen elektronien määrän. Esimerkiksi symboli 0– osoittaa kahden elektronin vahvistusta. Se tarkoittaa, että sillä on anionin ominaisuus.
Kationin ja anionin vertailutaulukko
| Vertailuparametrit | kationi | Anion |
| Määritelmä | Se on varautunut hiukkanen, jolla on positiivinen varaus, jota kutsutaan kationiksi. | Se on varautunut hiukkanen, jolla on negatiivinen varaus, jota kutsutaan anioniksi. |
| Elektronien lukumäärä | Siinä on enemmän protoneja kuin elektroneissa | Siinä on vähemmän protoneja kuin elektroneja. |
| Elementti | Useimmiten metallit muodostavat kationeja. | Useimmiten epämetallit muodostavat anioneja. |
| Koko | Kationit ovat kooltaan pienempiä kuin anionit. | Anionit ovat kooltaan suurempia kuin kationit. |
| Voitto/häviö | Kationit menettävät elektroneja ja saavuttavat stabiilisuuden. | Anionit saavat elektroneja ja saavuttavat stabiilisuuden |
| Elektrolyysissä | Kationit vetäytyvät kohti negatiivisesti varattua elektrodia elektrolyysiprosessin aikana | Anionit houkuttelevat positiivisesti varautunutta elektrodia elektrolyysiprosessin aikana. |
Mikä on kationi?
Michael Faraday otti käyttöön termin kationi vuonna 1834. Se on eräänlainen ioni. Yleensä metalliatomeilla on kationin ominaisuus. Koska sillä on taipumus pitää osa elektroneista suhteellisen löysästi. Joten metallit menettävät elektroneja ja muodostavat kationeja.
Jaksotaulukosta on mahdollista löytää alkiot, joilla on kationin ominaisuus. Metallit, kuten maa-alkalimetallit, alkalimetallit muodostavat aina kationeja. Kationissa käytetty elektrodityyppi on anodi.
Elektrolyysiprosessi, jossa sähkö kulkee materiaalin läpi ja tuottaa kemiallisen reaktion. Tämän prosessin aikana kationeja vetää negatiivisesti varautunut elektrodi, jota kutsutaan katodiksi.
Kationissa olevien elektronien määrä on pienempi kuin protonien lukumäärä. Kun elektronien määrä laskee, mikä johtaa positiivisten varausten kehittymiseen atomissa.
Kloorin atomiluku on 17. Elektronien uloimmassa solussa on 7 elektronia ja se vaatii yhden elektronin oktetin täyttämiseen. Ja myös vakauden saavuttamiseksi. Joten se saa yhden elektronin ja kehittää yhden negatiivisen varauksen. Siksi kloori on anioni.
Jaksotaulukosta on helppo löytää anioni atomin sijainnin perusteella. Kuten halogeeni, muodostavat aina anioneja. Anionit ovat yleensä kooltaan suurempia kuin kationit. Se muodostaa sähköstaattisia tai ionisia sidoksia kationien kanssa muodostaen ioniyhdisteitä.
Tärkeimmät erot kationin ja anionin välillä
Johtopäätös
Näiden ionien tarkoitus on määrittää, onko varaus positiivinen vai negatiivinen. Myös anionit ja kationit ovat tärkeitä ihmiskeholle. Yleensä anioni yhdistyy kationien kanssa ja tuottaa suoloja, jotka ovat tärkeitä keholle. Myös näillä hiukkasilla on tärkeä rooli monissa elintärkeissä biologisissa prosesseissa, kuten hormonien tuotannosta DNA:n muodostukseen.
