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Un mwhqcatione è uno mwhgione con mwhwcarica positiva.

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• Collegamenti esterni

Questo termine fu introdotto da mwiwFaraday in riferimento alle mwjaspecie chimiche che si dirigono verso il mwjqcatodo durante l'mwjgelettrolisi. Faraday non aveva però un'idea chiara sulla natura di queste particelle. Si dovette aspettare la fine del secolo XIX perché mwjwArrhenius nella sua tesi di dottorato formulasse il concetto in maniera più compiuta. Egli suppose che alcuni composti chimici (che oggi chiamiamo ionici), per esempio il mwkacloruro di sodio, dissolvendosi in acqua si scindano in particelle cariche positivamente (i cationi appunto) e negativamente (gli mwkqanioni). Questa ipotesi era in accordo con i dati sperimentali disponibili al tempo (per esempio mwkgconduttività e mwkwpressione osmotica delle soluzioni e anomalie della mwlalegge di Raoult), ma non fu sufficiente per farla accettare immediatamente.

In seguito, con lo sviluppo della teoria atomica si giunse a una comprensione completamente soddisfacente del concetto di catione (e di ione in generale): mwlgi cationi sono specie chimiche in cui il numero dei mwlwprotoni presenti è maggiore di quello degli mwmaelettroni. Sono dunque cationi il protone isolato mwmq H + {\displaystyle {\ce {H+}}} , le mwmgparticelle alfa mwmw He 2 + 4 {\displaystyle {\ce {^4He^2+}}} , gli ioni sodio mwna Na + {\displaystyle {\ce {Na+}}} , quelli ammonio mwnq NH 4 + {\displaystyle {\ce {NH4^+}}} , ecc.

I cationi liberi si trovano in quantità significative nelle corone stellari, dove la temperatura è sufficientemente elevata per ionizzare gli atomi. I loro spettri di assorbimento e di fluorescenza sono rilevabili dalla Terra e differiscono da quelli dei rispettivi atomi. Questo fatto creò inizialmente confusione, alcuni astronomi ritennero di aver scoperto nuovi elementi, uno di questi fu chiamato coronio. Le discussioni in proposito proseguirono per diversi anni prima di venire a capo della questione.

Si possono produrre cationi in fase gassosa fornendo agli atomi o alle molecole energia superiore alla loro mwoqenergia di ionizzazione, per esempio sottoponendoli a radiazione elettromagnetica di frequenza sufficientemente elevata, a fasci di elettroni, a un mwogcampo elettrico sufficientemente intenso, ecc.

La mwpaionizzazione è il processo su cui si basa la mwpqspettroscopia fotoelettronica una tecnica d'indagine della materia molto potente.

Molto più semplice è la produzione di cationi in soluzione. Come aveva già intuito Arrhenius, la dissoluzione di numerosi sali avviene secondo lo schema:

mwqq AnBm ( s ) ⟶ ⟶ nAm + ( aq ) + mBn − − ( aq ) {\displaystyle {\ce {AnBm(s) -> nAm+(aq) + mBn-(aq)}}}

Nel caso per esempio del mwqwsolfato di sodio in acqua, si ha:

mwrg Na 2 SO 4 ( s ) ⟶ ⟶ 2 Na + ( aq ) + SO 4 2 − − ( aq ) {\displaystyle {\ce {Na2SO4(s) -> 2Na+(aq) + SO4^{2-}(aq)}}}

mwsa ( aq ) {\displaystyle {\ce {(aq)}}} e mwsq ( sol ) {\displaystyle {\ce {(sol)}}} stanno a indicare che gli ioni in soluzione sono solvatati, ossia sono coordinati dalle molecole del solvente. È questa interazione la forza motrice della dissoluzione. Tipicamente solo quei solventi che hanno una mwsgcostante dielettrica elevata sono in grado di favorire la dissoluzione di composti ionici. Soddisfano questo requisito l'mwswacqua, il mwtafluoruro di idrogeno, l'mwtqacido solforico, la mwtgformammide, ecc.

È però possibile promuovere la formazione di cationi in numerosi altri solventi sfruttando interazioni specifiche, per esempio l'effetto macrociclo.

Queste tematiche sono il campo tradizionale di interesse della mwugchimica di coordinazione.

• mwvgAnione

• mwwaZwitterione

• mwwgRaggio ionico

• mwxaEteri corona

• mwxgComposto ionico

• mwyaElettrolisi

• mwygIone

Altri progetti

• Wikizionario

• Wikimedia Commons

• Wikizionario contiene il lemma di dizionario «catione»

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su catione

• citerefsapere-itcatióne, su sapere.it, De Agostini.

• citerefbritannica-com(EN) cation, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.

• mw0qIUPAC Gold Book, "cation", su goldbook.iupac.org.