عندما نكتب الصيغة الكيميائية لأيون فإننا نذكر شحنته الكهربائية بالضبط بعد الرمز الكيميائي للكاتيون أو الأنيون. عندما يكون لدينا كاتيون بشحنتين موجبتين نكتبه على أنه بدلاً من. بالطبع إذا كانت لدينا شحنة موجبة (أو سالبة) واحدة فإننا نرفض ذكر الرقم. بدلاً من ذلك ، يمكننا تمثيل كاتيون مثل الحديد بشحنتين موجبتين مثل. اعراض أرقام الأكسدة في حالة المعادن الوسيطة نعرض أرقام الأكسدة بالأرقام الرومانية. على سبيل المثال نعرض كحديد (II) أو. وهكذا فإن الأرقام الرومانية تمثل عدد الأكسدة والرموز الموجبة والسالبة تشير إلى الشحنة الكهربائية. يمكن استخدام هذين النوعين من التمثيلات بالتبادل في الأيونات أحادية الذرة ، ولكن لا يمكن استخدام الأرقام الرومانية لتمثيل الأيونات متعددة الذرات. ماهو الكاتيون. ومع ذلك فإننا نستخدم مجموعة من هذه الأساليب لتمثيل المراكز المعدنية في المجمعات متعددة الذرات. استنتاج في هذا البرنامج التعليمي اكتشفنا مفهوم الكاتيونات والأنيونات. لقد رأينا في الواقع أن الكاتيونات والأنيونات هي نوع من الأيونات بشحنات معاكسة. إذا كان لدينا صافي شحنة موجبة لدينا كاتيون وإذا كان لدينا صافي شحنة سالبة لدينا أنيون.
و الكاتيونات هي الأنواع الكيميائية التي تلعب دورا أساسيا في العديد من العمليات الحيوية ولها العديد من التطبيقات في الصناعة والطب. إذا كنت تريد أن تعرف بالتفصيل ما هي الكاتيونات وما هي الغرض منها ، اقرأ هذا المقال حيث نشرح لك ذلك. و الكاتيونات هي الذرات أو الجزيئات التي لها شحنة موجبة صافية. أي أنها تلك الذرات أو الجزيئات التي يتجاوز فيها عدد البروتونات ككل عدد الإلكترونات. اوسع بحث عن تكوين الايون. ينتج هذا النوع الكيميائي دائمًا عن فقدان الإلكترونات ، لأن هذه هي الجسيمات المشحونة الوحيدة التي يمكنها ترك الذرات أو الجزيئات أو الانضمام إليها. هذا صحيح ، حيث أن الإلكترونات تدور حول نواة الذرة في مجموعة من المدارات (والتي تسمى المدارات) وأنها ، ككل ، تشكل الغلاف الإلكتروني ، وهو الجزء الخارجي من الذرة. توجد الكاتيونات فقط في صورة حرة في محلول في المذيبات القطبية مثل الماء. في الحالة الصلبة نجدها كجزء من المركبات الأيونية ، جنبًا إلى جنب مع الأنيونات ؛ تشكيل الأملاح. كما أنها تشكل جزءًا من المواد المعدنية ، حيث تشكل الكاتيونات شبكة تتحرك فيها الإلكترونات في شكل حر. أنواع الكاتيونات الآن بعد أن عرفت ما هي الكاتيونات ، دعنا نكتشف الأنواع المختلفة الموجودة.
تتكون الأيونات من ذرة أو مجموعة من الذرات. كما ناقشنا أعلاه أن أيون يميل إلى الاستقرار إذا كان لديه عدد متساو من البروتونات والإلكترونات ، ولكن عندما يفقد أو يكتسب البروتونات أو الإلكترونات ، فإنه يكتسب الشحنة الموجبة أو السالبة ويقال كاتيونات أو أنيونات. في هذه المقالة ، ناقشنا الأيونات التي تميزت بصافي الرسوم التي تحتفظ بها.
فيما يلي سنرى بعض الأمثلة على استخدام الكاتيونات أو الأملاح في الصناعة والطب. الكاتيونات المعدنية كعوامل مضادة للميكروبات و الموجبة الفضة (حج +) له آثار جراثيم في تركيزات منخفضة. في الطب، وهو يستخدم في المقام الأول في علاج الحروق. على المستوى الصناعي ، تُستخدم أيضًا الكاتيونات المعدنية ، مثل النحاس أو الزنك أو التيتانيوم ، المتضمنة في الجسيمات النانوية ، كعوامل مضادة للميكروبات. في مجالات التطبيق متنوعة مثل تصنيع المنسوجات والأعلاف الحيوانية وصناعة الأدوية ومستحضرات التجميل. صنع البطاريات الكهربائية في صناعة بطاريات الليثيوم أيون (Li +) القابلة لإعادة الشحن. الفرق بين الكاتيون والأنيون - موضوع. هذه بطاريات فعالة للغاية وسريعة الشحن مع عمر مفيد يمكن أن يصل إلى 10 سنوات. ميزة أخرى لديهم هي أنها رخيصة الثمن نسبيًا في الإنتاج. هذه البطاريات لها تطبيقات متعددة حيث يتم استخدامها في الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والسيارات الكهربائية. حصل مخترعو هذه البطاريات ، Goodenough و Whittingham و Yoshino ، على جائزة نوبل في الكيمياء عام 2019. التصوير بالرنين المغناطيسي الكاتيونات هي مغناطيسية ، أي أنها تميل إلى محاذاة نفسها بالتوازي مع المجال المغناطيسي.
الكاتيونات والأنيونات على حد سواء الأيونات. الفرق بين الكاتيون والأنيون هو الشحنة الكهربائية الصافية للأيون. الأيونات هي ذرات أو جزيئات اكتسبت أو فقدت إلكترونًا أو أكثر من إلكترونات التكافؤ مما يعطي الأيون شحنة موجبة أو سالبة صافية. إذا كانت الأنواع الكيميائية تحتوي على بروتونات أكثر من الإلكترونات ، فإنها تحمل شحنة موجبة صافية. ما هو الكاتيون. إذا كان هناك إلكترونات أكثر من البروتونات ، فإن هذا النوع له شحنة سالبة. يحدد عدد النيوترونات نظير العنصر ، لكنه لا يؤثر على الشحنة الكهربائية. الكاتيون مقابل أنيون الكاتيونات هي الأيونات بشحنة موجبة صافية. أمثلة الكاتيون: الفضة: Ag + ، hydronium: H 3 O + ، والأمونيوم: NH 4 + الأنيونات هي الأيونات بشحنة سالبة صافية. أمثلة أنيون: أنيون هيدروكسيد: OH - ، وأكسيد الأنيون: O 2- ، وأنيون الكبريتات: SO 4 2- ولأنها تحتوي على شحنات كهربائية متقابلة ، تنجذب الكاتيونات والأنيونات لبعضها البعض. الكاتيونات صد الكاتيونات الأخرى ، في حين أن الأنيونات تصد الأيونات الأخرى. توقع الكاتيونات و الأنيونات في بعض الأحيان ، يمكنك التنبؤ بما إذا كانت الذرة ستشكل كاتيونات أو أيونات على أساس موقعها على الجدول الدوري.
ويتطلب فصلهما عن بعضهما البعض إكساب الإلكترونات طاقة كبيرة حتى يمكنها الإفلات والخروج من مدارها. وتعتبر الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات جسيمات دون ذرية طويلة العمر بشكل نسبي، حيث أن اضمحلالها يستهلك وقت طويل بعكس الجسيمات دون الذرية الأخرى، حيث يتطلب الحصول عليها طاقة عالية تمكث لفترة قصيرة ثم تضمحل إلى جسيمات أخرى مستقرة. ما هي خصائص الذرة؟ للذرة العديد من الخصائص الهامة التي تلعب دورًا رئيسيًا في تحديد صفاتها وسلوكها ومن هذه الخصائص: أولاً: العدد الذري الطلاب شاهدوا أيضًا: يعتبر العدد الذري من الخصائص الهامة للذرة حيث يمثل عدد الشحنات الموجبة التي توجد داخل النواة أي البروتونات، وهو كذلك عدد الإلكترونات في الذرة المتعادلة، ولأن عدد الإلكترونات مرتبط بالتفاعلات الكيميائية فيشكل العدد الذري أهمية بالغة عند الحديث عن التفاعلات الكيميائية. رحلة معرفية لحساب العد الذري والعدد الكتلي | Create WebQuest. ثانياً: الكتلة الذرية يمثل عدد النيوترونات تأثير هام في النواة على كتلة الذرة بيد أنه لا يؤثر على الخصائص الكيميائية، فمثلاً نجد ذرة الكربون تحتوي على 6 بروتون و6 نيوترون، ولديها الخصائص الكيميائية ذاتها للكربون حيث يمتلك 6 بروتون و8 نيوترون، ويكمن الفرق فقط في كتلة كل منهما بينما يمثل العدد الكتلي لأي ذرة حاصل مجموع البروتونات والنيوترونات.
بحيث ينقص العدد الذري للنواة بمقدار 2 () وينخفض عدد النيوترونات بمقار 2 (). جسيم ألفا المتكون من 2 بروتون و 2 نيوترون هو نواة ذرة الهيليوم، أما ماتبقى من نواة اليورانيوم-238 فيكون قد تحول إلى عنصر آخر وهو الثوريوم-234. [4] كما يتحلل كربون-14 بطريقة طبيعية عن طريق تحلل بيتا حيث يتحول أحد نيوترونات النواة إلى بروتون ويكون ذلك مصحوبا بإصدار إلكترون وجسيم خفيف جدا جدا وربما ليست له كتلة يسمى نقيض نيوترينو. أي أن العدد الذري يزيد بمقدار 1 () ويبقى عدد الكتلة كما هو (), ويقل عدد النيوترونات بمقدار 1 (). [5] الذرة الناتجة هي النيتروجين-14 ويوجد في نواتها 7 بروتونات و 7 نيوترونات. يوجد نوع ثالث لتحلل النواة يجري من دون تغير في عدد الكتلة وهو تحلل غاما وهذا يحدث عادة لحالة شبه مستقرة لبعض أنوية الذرات. العدد الذري والعدد الكتلي - موقع مصادر. ونظرا لكون عدد البروتونات وعدد النيوترونات لا يتغير خلال هذا النوع من التحلل فلا يتغير خلاله عدد الكتلة. عدد الكتلة وكتلة النظير [ عدل] يعطي عدد الكتلة كتلة الذرة أو كتلة النظير بوحدات وحدة ذرية التي يرمز لها بالرمز (u). فمثلا تساوي كتلته الذرية 12، بوحدات وحدة ذرية ، وتعرف الوحدة الذرية (u) بأنها 1/12 من الكتلة الذرية لـ ، حيث يؤخذ الكربون-12 كمرجع قياسي.
حساب عدد الجسيمات الذرية إن رمز الصوديوم هو مربع أصفر اللون ويكتب الرمز Na في المنتصف، أما العدد 23 فيكتب في الزاوية العلوية اليسرى، ورقم 11 في أسفل اليسار، ويمكن أن يُكتب رمز ذرةٍ ما بحيث يظهر عددها الكتلي في الأعلى، وعددها الذري في الأسفل. لمعرفة أو حساب عدد الجسيمات تحت الذرية في ذرةٍ ما، باستخدام العدد الذري والعدد الكتلي نراعي الآتي: عدد البروتونات = العدد الذري. عدد الإلكترونات = العدد الذري. عدد النيوترونات = العدد الكتلي - العدد الذري. 6
فمن المعلوم أن بالإمكان استخدام المطياف الضوئي لقياس الأطوال الموجية الصادرة عن منبع ضوئي، إضافة إلى قياس الشدات النسبية للأضواء وحيدة اللون التي يتركَّب منها. وبالمثل يمكن استخدام المطياف الكتلوي جهاز تحليل للكشف عن الكتل الذرية المختلفة التي تتألف منها عيِّنة ما، وكذلك تقدير الوفرة النسبية لكل منها. كما يمكن استخدامه وسيلة لفصل الذرات المتماثلة في الكتلة. مثال توضيحي [ تحرير | عدل المصدر] مخطط توضيحي لمطياف الكتلة مع وحدة محلل الكتلة المثال التالي يوضح مبدأ عمل مطياف الكتلة. لنضع عينة من كلوريد الصوديوم (ملح الطعام) في منبع الأيونات ، فتتبخر (تتحول إلى غاز) وتتأين (تتحول إلى جزئيات مشحونة كهربائيا) فتتحول إلى أيونات الصوديوم (Na+) والكلور (Cl-). ذرات وأيونات الصوديوم هي نظائر أحادية ، بكتلة مساوية 23 amu. لذرات وأيونات الكلور نظيرين بكتل مساوية تقريبا لـ 35 amu ( بتوافر طبيعي حوال 25%). يحتوي محلل الكتلة في المطياف على حقول كهربائية ومغناطيسية تؤثر بقوى على الأيونات المارة خلال هذه الحقول. يمكن زيادة أو إنقاص سرعة الجزيء المشحون خلال مروره ضمن الحقل الكهربائي، بينما يمكن تعديل الاتجاه بتعديل الحقل المغناطيسي.
ويمكن الحصول على هذه الأيونات على سبيل المثال بإخضاع ذرات المادة وهي في حالة بخار تحت ضغط منخفض لسيل من الإلكترونات صادر عن فتيل ساخن. ويبين الشكل (2) وسيلة تحقيق ذلك. إذ تُدخَل العيّنة وهي بحالة بخار إلى حجرة صغيرة فيها فتيل يمر فيه تيار كهربائي، توضع مقابله صفيحة موجبة A1 فتنجذب الإلكترونات إليها. وباصطدام الإلكترونات المسرَّعة هذه مع ذرات البخار تغدو الذرات متأينة مرة أو أكثر، وتقوم الصفيحة A2 التي يطبق عليها جهد (كمون) كهربائي موجب بطرد الأيونات بعيداً عنها فتخرج الأيونات من فتحة في حجرة التأين. الشكل (2) حجرة التأين في المطياف الكتلوي 2- مساري التسريع acceleration electrodes يطبق على حجرة التأين جهد كهربائي موجب من رتبة 10000 فولط volt، وتمر الأيونات الخارجة من فتحة حجرة التأين فتَرِدُ على مجموعة مسارٍ كهربائية تطبق عليها جهود كهربائية متناقصة حتى الصفر فولط، كما هو ظاهر في الشكل (3)، فتكتسب الأيونات سرعة عاليــة. الشكل (3) مساري تسريع الأيونات ويمكن التعبير عن طاقتها الحركية بدلالة الجهد الكهربائي المسرِّع V بالعلاقة:(شكل A) وذلك بفرض m كتلة الأيون وv سرعته وne الشحنة الكهربائية التي يحملها.
جهاز مطياف الكتلة مطياف الكتلة بالإنغليزية: Mass spectrometry هو تقنية تحليلية لتحديد العناصر المكونة لمادة أو جزيء ما. ويستخدم أيضا لتوضيح البنى الكيميائية للجزيئات، مثل الببتيدات والمركبات الكيميائية الأخرى. يعتمد مبدأ عمل مطياف الكتلة على تشريد المركبات الكيميائية لتوليد جزيئات مشحونة وقياس نسبة كتلتها إلى شحنتها [1]. تجرى العملية في مطياف الكتلة بوضع العينة في الجهاز، حيث تأين المركبات بطرق مختلفة (مثلا بنسفها بحزمة إلكترونية)، مما يشكل الأيونات المشحونة. تحسب نسبة الكتلة للشحنة لهذه الجزيئات من حركة هذه الأيونات ضمن حقول كهرومغناطيسية. يتكون جهاز مطياف الكتلة من ثلاث وحدات: منبع للأيونات يشطر جزيئات العينة إلى أيونات. و جهاز تحليل يفرز الأيونات بحسب كتلتها عن طريق تطبيق حقول كهرومغناطيسية. ومكشاف لقياس قيمة مؤشر الكمية وبذلك تعطي بيانات لحساب وفرة الأيونات الملتقطة. ولمطياف الكتلة استخدامات كمية ونوعية، تشمل تحديد هوية المركبات المجهولة، وتحديد التركيب النظائري للعناصر في الجزيء، وتحديد بنية المركب بمراقبة شظاياه. كما يستخدم في تحديد كمية مركب ما في العينة أو لدراسة كيمياء الأيونات في الطور الغازي (كيمياء الأيونات والجسيمات الحيادية في الفراغ).