Cationi monoatomici, poliatomici

I cationi sono ioni che hanno una carica positiva e possono essere costituiti da metalli che hanno perso uno o più elettroni o da ioni poliatomici.

Tipi di cationi

I metalli alcalini hanno configurazione elettronica ns1 e potenziali normali di riduzione negativi quindi tendono a perdere un elettrone diventando isoelettronici con il gas nobile che li precede nella Tavola Periodica.

Ad esempio il sodio che ha configurazione elettronica 1s2,2s2,2p6,3s1 tende a perdere un elettrone diventando ione positivo Na+ con configurazione elettronica 1s2,2s2,2p6 che coincide con quella del neon.
A differenza di esso lo ione sodio ha 11 protoni e 10 elettroni ed è pertanto un catione.

I metalli alcalino-terrosi hanno configurazione elettronica ns2 e potenziali normali di riduzione negativi. Essi quindi quindi tendono a perdere due elettroni diventando isoelettronici con il gas nobile che li precede nella Tavola Periodica. Ad esempio il calcio che ha configurazione elettronica 1s2,2s2,2p6,3s2,3p6,4s2 tende a perdere due elettroni diventando ione positivo Ca2+ con configurazione elettronica 1s2,2s2,2p6,3s2,3p6, che coincide con quella dell’argo. A differenza di esso lo ione calcio ha 20 protoni e 18 elettroni ed è pertanto un catione.

Analogamente i metalli del gruppo 3A diventano ioni del tipo Me3+ quando formano cationi.

I metalli di transizione possono formare cationi diversi: ad esempio il ferro può perdere 2 o 3 elettroni e pertanto gli ioni saranno indicati rispettivamente Fe2+ o Fe3+ o indicati con il loro numero di ossidazione Fe(II) e Fe(III).

Cationi poliatomici

I cationi poliatomici generalmente derivano da una base di Brønsted-Lowry a seguito dell’acquisto di uno ione H+.
Ad esempio l’ammoniaca grazie al doppietto elettronico solitario presente sull’azoto può formare un legame dativo dando luogo alla formazione dello ione ammonio NH4+.

Tra i cationi poliatomici più comuni vi sono gli ioni:

  • idronio H3O+
  •  mercuroso Hg22+
  •  vanadile VO2+
  • uranile UO22+.

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