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<!DOCTYPE html>

<title>Kation</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Kation</span></h1>

</header>

</div>

<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><p>Ein <b>Kation</b> [<style data-mw-deduplicate="TemplateStyles:r227981795">

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</style><span class="navigation-not-searchable"><span class="IPA"><a href="Liste_der_IPA-Zeichen" title="Liste der IPA-Zeichen"><span title="Aussprache im Internationalen Phonetischen Alphabet (IPA)" lang="zxx">ˈkati̯oːn</span></a></span></span>] (sprich: Kat-ion; von <span style="font-style:normal;font-weight:normal"><a href="Altgriechische_Sprache" title="Altgriechische Sprache">altgriechisch</a></span> <span lang="grc-Grek" class="Grek" style="font-style:normal">κατἰόν</span> <style data-mw-deduplicate="TemplateStyles:r261937631">

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.mw-parser-output .Latn{font-family:"Akzidenz Grotesk","Arial","Avant Garde Gothic","Calibri","Futura","Geneva","Gill Sans","Helvetica","Lucida Grande","Lucida Sans Unicode","Lucida Grande","Stone Sans","Tahoma","Trebuchet","Univers","Verdana"}

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</style><span class="Latn" lang="grc-Latn" style="font-weight:normal;font-style:italic">katión</span>, deutsch <span lang="de" style="font-style:normal;font-weight:normal">‚das Hinuntergehende‘</span>, <a href="Partizip_Pr%C3%A4sens_Aktiv" title="Partizip Präsens Aktiv">Partizip Präsens Aktiv</a> <a href="Genus" title="Genus">Neutrum</a> zu <span style="font-style:normal;font-weight:normal"><a href="Altgriechische_Sprache" title="Altgriechische Sprache">altgriechisch</a></span> <span lang="grc-Grek" class="Grek" style="font-style:normal">κατἰέναι</span> <span class="Latn" lang="grc-Latn" style="font-weight:normal;font-style:italic">katiénai</span>, deutsch <span lang="de" style="font-style:normal;font-weight:normal">‚hinuntergehen‘</span>)<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> ist ein <a href="Elektrische_Ladung" title="Elektrische Ladung">positiv</a> geladenes <a href="Ion" title="Ion">Ion</a>. Da sich positiv geladene Ionen bei einer <a href="Elektrolyse" title="Elektrolyse">Elektrolyse</a> stets zur <a href="Kathode" title="Kathode">Kathode</a> bewegen, wurde für sie der Name <i>Kationen</i> gewählt.

</p><p>Diese entstehen aus <a href="Atom" title="Atom">Atomen</a> oder <a href="Molek%C3%BCl" title="Molekül">Molekülen</a> durch Abgabe von <a href="Elektron" title="Elektron">Elektronen</a> oder Aufnahme von Wasserstoff-Ionen H<sup>+</sup> (<a href="Proton_(Chemie)" title="Proton (Chemie)">Protonen</a>).

</p><p><a href="Salze" title="Salze">Salze</a> sind immer aus Kationen und <a href="Anion" title="Anion">Anionen</a> zusammengesetzt.

</p><p>Der Austausch zwischen verschiedenwertigen Kationen wird durch die <a href="Gapon-Gleichung" title="Gapon-Gleichung">Gapon-Gleichung</a> beschrieben. Zum chemischen <a href="Nachweis_(Chemie)" class="mw-redirect" title="Nachweis (Chemie)">Nachweis</a> von Kationen werden moderne Laborgeräte aus der instrumentellen <a href="Analytik" title="Analytik">Analytik</a> oder auch nur einfache <a href="Kationennachweise" class="mw-redirect" title="Kationennachweise">Kationennachweise</a> im Reagenzglas eingesetzt.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Metallionen">Metallionen</h2></div>

<p><b>Metallionen</b> sind einfache Kationen, die sich aus <a href="Metall" class="mw-redirect" title="Metall">Metallatomen</a> durch Elektronenabgabe (<a href="Oxidation" title="Oxidation">Oxidation</a>) bilden.

</p><p>Beispiele von Metallionen, nach ihrer <a href="Wertigkeit_(Chemie)" title="Wertigkeit (Chemie)">Wertigkeit</a> geordnet:

</p>

<ul><li>einwertig (monovalent): <a href="Kalium" title="Kalium">K</a><sup>+</sup>, <a href="Natrium" title="Natrium">Na</a><sup>+</sup>, <a href="Lithium" title="Lithium">Li</a><sup>+</sup>, <a href="Kupfer" title="Kupfer">Cu</a><sup>+</sup></li>

<li>zweiwertig (divalent): <a href="Magnesium" title="Magnesium">Mg</a><sup>2+</sup>, <a href="Calcium" title="Calcium">Ca</a><sup>2+</sup>, <a href="Barium" title="Barium">Ba</a><sup>2+</sup>, <a href="Kupfer" title="Kupfer">Cu</a><sup>2+</sup>, <a href="Eisen" title="Eisen">Fe</a><sup>2+</sup>, <a href="Zink" title="Zink">Zn</a><sup>2+</sup></li>

<li>dreiwertig (trivalent): <a href="Aluminium" title="Aluminium">Al</a><sup>3+</sup>, <a href="Eisen" title="Eisen">Fe</a><sup>3+</sup></li>

<li>vierwertig (tetravalent): <a href="Blei" title="Blei">Pb</a><sup>4+</sup></li></ul>

<p>Einige Metallionen wie Eisen-, Zink- oder Kupferionen haben als <a href="Spurenelement" title="Spurenelement">Spurenelemente</a> in der <a href="Biologie" title="Biologie">Biologie</a> eine Bedeutung. Sie sind beispielsweise <a href="Coenzym" class="mw-redirect" title="Coenzym">Kofaktoren</a> bei <a href="Metalloenzym" class="mw-redirect" title="Metalloenzym">Metalloenzymen</a>.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Zusammengesetzte_Kationen">Zusammengesetzte Kationen</h2></div>

<p>Beispiele für zusammengesetzte Kationen (Molekülkationen):

</p>

<ul><li>NH<sub>4</sub><sup>+</sup> (<a href="Ammonium" title="Ammonium">Ammonium</a>-Ion)</li>

<li>H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> (<a href="Oxonium" title="Oxonium">Oxonium</a>-Ion)</li>

<li>[NO]<sup>+</sup> (<a href="Nitrosylverbindungen" title="Nitrosylverbindungen">Nitrosyl-Kation</a>)</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Organische_Chemie">Organische Chemie</h3></div>

<p><a href="Tetramethylammoniumchlorid" title="Tetramethylammoniumchlorid">Tetramethylammoniumchlorid</a> {N[CH<sub>3</sub>]<sub>4</sub><sup>+</sup> Cl<sup>−</sup>} und <a href="Triethylamin" title="Triethylamin">Triethylamin</a>-<a href="Hydrochlorid" class="mw-redirect" title="Hydrochlorid">Hydrochlorid</a> {HN[C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>]<sub>3</sub><sup>+</sup> Cl<sup>−</sup>} sind Beispiele für organische Ammonium-Salze, bei denen das Stickstoffatom ebenfalls vier Bindungspartner hat, diese jedoch organische Reste oder teils auch Wasserstoffatome sind, wie in Hydrochloriden, <a href="Hydrobromide" title="Hydrobromide">Hydrobromiden</a> oder <a href="Hydroiodide" title="Hydroiodide">Hydroiodiden</a>.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Die_Ladung_von_einfachen_Kationen">Die Ladung von einfachen Kationen</h2></div>

<dl><dd>Aus dem Natrium-Atom entsteht durch Abgabe eines Elektrons ein einfach positiv geladenes Natriumion. Dadurch, dass eine negative Ladung im Atom weniger vorhanden ist, überwiegt die positive Ladung.</dd></dl>

<dl><dd>Durch Abgabe von zwei Elektronen entsteht aus einem Magnesium-Atom ein zweifach positiv geladenes Magnesiumion.</dd></dl>

<dl><dd>Das Aluminiumatom wird nach Abgabe von 3 Elektronen zu einem dreifach positiv geladenen Aluminiumion.</dd></dl>

<p>Die Ladung der Metall-Ionen ergibt sich aus der <a href="Elektronenkonfiguration" title="Elektronenkonfiguration">Elektronenkonfiguration</a> (Verteilung der Elektronen in der Atomhülle). Die Abgabe von Elektronen hat das Ziel, gleich viele Elektronen wie ein <a href="Edelgase" title="Edelgase">Edelgas</a> zu erreichen (<a href="Edelgaskonfiguration" title="Edelgaskonfiguration">Edelgaskonfiguration</a>). Die Anzahl der abzugebenden Elektronen richtet sich nach der Anzahl der <a href="Au%C3%9Fenelektronen" class="mw-redirect" title="Außenelektronen">Außenelektronen</a>, die sich im <a href="Periodensystem" title="Periodensystem">Periodensystem</a> für die <a href="Hauptgruppe" title="Hauptgruppe">Hauptgruppenelemente</a> aus deren Hauptgruppennummer ablesen lässt.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Metallhydroxokationen">Metallhydroxokationen</h2></div>

<p>In wässrigen Lösungen liegen Metallkationen entweder <a href="Hydratation" title="Hydratation">hydratisiert</a> vor oder sie bilden je nach <a href="PH-Wert" title="PH-Wert">pH-Wert</a> und Art der Metallkationen und Ladungszahl Hydroxokomplexe bzw. Isopolyoxokationen mit der allgemeinen <a href="Chemische_Formel" title="Chemische Formel">Formel</a> [M<sub>x</sub>O<sub>u</sub>(OH)<sub>v</sub>(H<sub>2</sub>O)<sub>w</sub>]<sup>n+</sup>, wobei nicht alle <a href="Ligand" title="Ligand">Ligandenarten</a> (H<sub>2</sub>O, OH<sup>−</sup>, O<sup>2−</sup>) gebunden werden müssen. Kationen mit kleinerer Ladungszahl bilden bevorzugt Aqua- (veraltet Aquo-) und Hydroxokomplexe, Kationen mit einer höheren Ladungszahl bilden bevorzugt Oxokomplexe. Mehrere Metallkationen im <a href="Komplexchemie" title="Komplexchemie">Komplex</a> sind über Sauerstoffbrücken gebunden. Bei einem hohen pH-Wert können diese Komplexe zu <a href="Hydroxide" title="Hydroxide">Hydroxiden</a> reagieren, die aus der Lösung ausfallen, oder sie bilden negativ geladene Hydroxokomplexe (Beispiel <a href="Aluminate" title="Aluminate">Aluminate</a>).

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>

<ul><li><a href="Arnold_F._Holleman" title="Arnold F. Holleman">A. F. Holleman</a>, <a href="Egon_Wiberg" title="Egon Wiberg">E. Wiberg</a>, <a href="Nils_Wiberg" title="Nils Wiberg">N. Wiberg</a>: <i><a href="Holleman-Wiberg_Lehrbuch_der_Anorganischen_Chemie" title="Holleman-Wiberg Lehrbuch der Anorganischen Chemie">Lehrbuch der Anorganischen Chemie</a>.</i> 91.–100., verbesserte und stark erweiterte Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1985, ISBN 3-11-007511-3.<span class="editoronly" style="display:none;"></span></li>

<li>Hans Rudolf Christen: <i>Grundlagen der allgemeinen und anorganischen Chemie.</i> 8. Auflage. Otto Salle Verlag, Frankfurt am Main/Berlin/München 1985, ISBN 3-7935-5394-9.</li>

<li>K.H. Tytko: <i>Isopolyoxokationen – Metallkationen in wässriger Lösung,</i> <a href="Chemie_in_unserer_Zeit" title="Chemie in unserer Zeit">Chemie in unserer Zeit</a>, 13. Jahrg. 1979, S. 184–194, <span class="-print"><a href="Internationale_Standardnummer_f%C3%BCr_fortlaufende_Sammelwerke" title="Internationale Standardnummer für fortlaufende Sammelwerke">ISSN</a> <span style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://zdb-katalog.de/list.xhtml?t=iss%3D%220009-2851%22&key=cql">0009-2851</a></span></span>.</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text"><a href="Wilhelm_Pape" title="Wilhelm Pape">Wilhelm Pape</a>, Max Sengebusch (Bearb.): <cite style="font-style:italic">Handwörterbuch der griechischen Sprache</cite>. 3. Auflage, 6. Abdruck. Vieweg & Sohn, Braunschweig 1914 (<a rel="nofollow" class="external text" href="http://images.zeno.org/Pape-1880/K/big/Pape-1880----01-1394.png">zeno.org</a> [abgerufen am 6. März 2019] ; beachte: hier ist wie in altgriechischen Wörterbüchern üblich nicht der Infinitiv, sondern die 1. Person Singular Präsens Aktiv <span style="font-style:normal;font-weight:normal"><a href="Altgriechische_Sprache" title="Altgriechische Sprache">altgriechisch</a></span> <span lang="grc-Grek" class="Grek" style="font-style:normal">κάτειμι</span> <span class="Latn" lang="grc-Latn" style="font-weight:normal;font-style:italic">káteimi</span>, deutsch <span lang="de" style="font-style:normal;font-weight:normal">‚ich gehe hinunter‘</span> angegeben).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Kation&rft.au=Wilhelm+Pape%2C+Max+Sengebusch+%28Bearb.%29&rft.btitle=Handw%C3%B6rterbuch+der+griechischen+Sprache&rft.date=1914&rft.edition=3.+Auflage%2C+6.+Abdruck&rft.genre=book&rft.place=Braunschweig&rft.pub=Vieweg+%26+Sohn" style="display:none"> </span></span>

</li>

</ol>

<div>

Normdaten (Sachbegriff): <a href="Gemeinsame_Normdatei" title="Gemeinsame Normdatei">GND</a>: <span class="-print"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://d-nb.info/gnd/4163478-0">4163478-0</a></span> | <a href="Library_of_Congress_Control_Number" title="Library of Congress Control Number">LCCN</a>: <span class="-print"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://id.loc.gov/authorities/sh85021247">sh85021247</a></span> </div>

</div></div></div><div><div class="zim-footer">

Dieser Artikel wurde von <a class="external text" title="Zuletzt bearbeitet am 2024-03-12" href="https://de.wikipedia.org/wiki/?title=Kation&oldid=243054205">Wikipedia</a> herausgegeben. Der Text ist unter <a class="external text" href="https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.de">Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0</a> verfügbar, sofern nicht anders angegeben. Für die Mediendateien können zusätzliche Bedingungen gelten.

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