Cationi

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.

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 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).

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⁺ e uracile UO₂²⁺.