kationow

Kationy to jony dodatnie powstałe w wyniku utraty elektronów przez atomy lub cząsteczki. W roztworach wodnych kationy tworzą związki jonowe z anionami i odgrywają kluczową rolę w procesach elektrochemicznych oraz biochemicznych. Kationy mogą powstawać w wyniku utleniania, co wiąże się ze wzrostem stanu utlenienia i dodatnim ładunkiem.

Najprostsze kationy to monowartościowe, na przykład Na+, K+, H+. Dwuwartościowe to Ca2+, Mg2+; trójwartościowe to Fe3+. Istnieją także kationy poliatomiczne, takie jak NH4+. Kationy mogą być jonami metali lub niemetalowymi; najczęściej omawiane są jony metali alkalicznych, ziem alkalicznych i metali przejściowych. W polskiej terminologii używa się nazw takich jonów jak jon sodowy, jon potasowy, jon wapniowy.

W roztworach wodnych kationy są zwykle hydratowane, otoczone cząsteczkami wody. Wielkość i ładunek kationu wpływają na energię hydratacji i właściwości chemiczne. Małe, silnie naładowane kationy mają wysoką energię hydratacji i silnie związują się z wodą. Kationy tworzą sole z anionami; ich obecność wpływa na przewodnictwo, kwasowość i twardość wody.

W biologii kationy Na+, K+, Ca2+ i Mg2+ odgrywają kluczowe role w przekazywaniu sygnałów nerwowych, osmoregulacji i enzymatyce. W przemyśle i ochronie środowiska kationy są istotne w syntezie soli, procesach buforowych, oczyszczaniu wody i katalizie.