Cation và Anion là gì?

Anion và Cation là tên gọi hai loại ion có điện tích không cân bằng. Một nhóm nguyên tử sẽ thu hút thêm một hay nhiều electron, gọi là anion (điện tích âm), trong khi mất đi một hay nhiều electron sẽ tạo thành cation (điện tích dương). Quá trình này được gọi là ion hóa.

Cation Anion là hai loại ion có điện tích không cân bằng.

Cation là gì?

Cation là những ion chứa điện tích dương, tạo ra khi một nguyên tử trung tính mất đi một hoặc nhiều electron. Khi đó, số lượng electron ở vỏ ngoài ít hơn số lượng proton trong hạt nhân, và nguyên tử mang điện tích dương.

Các cation thường được hình thành bởi kim loại chuyển tiếp, kim loại trong khối s, actinide và lanthanide. Số lượng electron bị loại bỏ sẽ quyết định kích thước điện tích của cation, ví dụ như cation đơn trị, hóa trị hai, hóa trị ba, cation monoatomic hay polyatomic. Ví dụ về Cation: Na+, Ca2+, Al3+, NH4+…

Anion là gì?

Anion là những ion chứa điện tích âm, được tạo nên từ những nguyên tử trung tính. Một nguyên tử thu về một hoặc nhiều electron trong quỹ đạo bên ngoài sẽ hình thành những ion âm. Khi đó, số lượng proton trong hạt nhân bằng với số lượng electron ở vỏ ngoài.

Số lượng electron mà nguyên tử thu hút được khiến kích thước điện tích biến đổi. Ví dụ, nếu thu được 1 electron thì hình thành anion đơn trị, 2 electron thì trở thành anion hóa trị hai… Ví dụ: Clo tạo nên anion -1, oxy tạo nên anion -2, nitơ tạo nên anion -3…

Các anion chủ yếu là những nguyên tố phi kim thuộc khối p của bảng tuần hoàn. Những nguyên tử này có độ âm điện cao hơn, dễ trở thành anion bằng cách thu hút các electron. Anion có thể là một nguyên tử đơn, gọi là anion đơn sức, hoặc bao gồm nhiều nguyên tử, gọi là anion polyatomic.

Sự khác nhau giữa Cation và Anion

Dưới đây là bảng so sánh giữa Cation và Anion:

• Cation:

  • Nguồn gốc hình thành: Là các ion chứa điện tích dương, được tạo nên bằng cách loại bỏ bớt các electron.
  • Liên kết ion: Các nguyên tử kim loại có từ 1 – 3 electron ở vỏ ngoài, độ âm điện thấp, dễ mất đi các electron để hình thành cation.
  • Cơ chế hoạt động tiêu điểm: Thu hút các đầu âm của một điện trường.

• Anion:

  • Nguồn gốc hình thành: Là các ion chứa điện tích âm, được tạo nên bằng cách thu hút thêm các electron.
  • Liên kết ion: Những nguyên tử phi kim có từ 5 – 7 electron ở vỏ ngoài, độ âm điện cao, dễ nhận electron để hình thành các anion.
  • Cơ chế hoạt động tiêu điểm: Thu hút các đầu dương của một điện trường.

Có một số sự khác biệt cơ bản giữa anion và cation.

Ứng dụng của Cation và Anion trong cuộc sống

Ứng dụng của Cation

Cation có thể gây hại cho sức khỏe con người. Những ion dương gây tổn hại cho hệ hô hấp và phổi. Tiếp xúc với lượng ion dương quá lớn trong không khí có thể suy giảm nghiêm trọng hệ miễn dịch.

Tuy nhiên, ngày nay người ta cũng sử dụng hạt nhựa cation để xử lý nước. Nó giúp loại bỏ cặn bẩn, tái sinh vật liệu lọc một cách hiệu quả và thân thiện với môi trường.

Ứng dụng của Anion

Anion còn được gọi là “vitamin trong không khí”. Những ion âm xuất hiện sau các tia sét, chớp, trận mưa bão và tồn tại trong các thác nước và nhiều nơi khác trong tự nhiên. Điều này giải thích tại sao không khí sau mưa thường dịu mát và trong lành hơn.

Anion giúp giảm thiểu vi khuẩn, bụi bẩn trong không khí, khử khói thuốc lá, chống dị ứng. Công nghệ ion âm được ứng dụng để sản xuất máy hút ẩm, quạt điều hòa, máy lọc không khí…

Cơ quan Quản lý Thuốc và Thực phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã công nhận ion âm là chất chống dị ứng hiệu quả. Thử nghiệm đã chứng minh rằng ion âm giúp loại bỏ hầu hết khói thuốc. Nghiên cứu của Bộ Nông nghiệp Mỹ cũng cho thấy ion âm có thể làm giảm đến 95% lượng vi khuẩn và 52% lượng bụi trong không khí (thử nghiệm trong phòng kín).

Nhiều loại máy lọc không khí hiện nay đang ứng dụng công nghệ ion âm.

Trên đây là một số thông tin hữu ích về Cation và Anion. Mong rằng những thông tin này sẽ giúp bạn trau dồi kiến thức và áp dụng vào công việc và cuộc sống. Đừng quên tham khảo thêm nhiều bài viết khác trên hefc.edu.vn để tìm hiểu thêm!