Cation

Définition

Un cation est un ion chargé positivement. L'origine de mot vient du déplacement des ions chargés positivement qui va toujours à la cathode pendant l'électrolyse. Les cations proviennent d'atomes ou de molécules par l'émission d'électrons ou l'absorption des ions hydrogène H⁺, des protons.

Anion et cation coexistent :

Un cation est un ion chargé positivement. Il s'agit de toute espèce monoatomique ou polyatomique dont la charge est égale ou multiple de la charge protonique. Il est formé par la perte d'électrons de la couche de valence d'un atome (ionisation).

Explications

Un cation est un ion portant une charge positive, s'opposant à l'anion. La charge électrique positive vient de la perte d'électrons. Les cations sont décrits avec un état d'oxydation positif. En termes chimiques, un cation est issu d'un atome neutre qui perd un ou plusieurs électrons de sa dotation initiale; ce phénomène est appelé ionisation.

Un cation est un ion avec moins d'électrons que de protons, ce qui lui donne une charge positive. Un ion avec une charge +2 est connu comme un dication. Un zwitterion est une molécule neutre avec des charges positives et négatives à différents endroits de cette molécule.

Les cations et les anions sont mesurés par leur rayon ionique et ils diffèrent par la taille relative : les cations sont petits, la plupart d'entre eux ont un rayon de 10^-10 m (10^-8 cm), mais la plupart des anions sont grands.

De ce fait, il est évident que la plus grande partie de l'espace d'un cristal est occupée par l'anion et que les cations entrent dans les espaces qui les séparent.

Un cation a un rayon inférieur à 0,8 × 10^-10 m (0,8 Å) tandis qu'un anion a un rayon supérieur à 1,3 × 10^-10 m (1,3 Å).

En chimie, l'ion est défini comme une espèce chimique, que ce soit un atome ou une molécule, chargée électriquement. Les sels sont typiquement formés par des cations et des anions (bien que la liaison ne soit jamais purement ionique, il y a toujours une contribution covalente).

Les cations sont également présents dans l'organisme sous forme d'éléments connus sous le nom de sodium (Na) et de potassium (K) sous la forme de sels ionisés. Par exemple : le cation K⁺ est un élément chimique K qui a perdu un électron pour devenir isoélectronique avec l'argon. Mg²⁺ est un Mg qui a perdu 2 électrons pour devenir isoélectronique avec le Néon.

L'un des cations les plus courants est le cation sodium Na⁺; cela forme des composés ioniques (sels) lorsqu'ils sont combinés avec des anions (ions chargés négativement).

Un tensioactif cationique est un tensioactif, tel qu'un tensioactif ayant un ou plusieurs groupes fonctionnels ionisés en solution aqueuse produisant des ions organiques ayant une charge électrique positive (cations), un groupe hydrophile chargé positivement attaché à la chaîne de graisse hydrophobe, et sont responsables de modification de la tension de surface.

Un exemple est l'ammonium quaternaire, tel que le chlorure de cétyltriméthylammonium et les chlorures de dialkyldiméthylammonium.

Un polymère cationique est un polymère qui, en raison de la densité élevée de ses charges positives dans sa chaîne, attire et se lie à des molécules de charges négatives prédominantes.

Un colorant cationique est celui dont la structure produit de la couleur, la structure du chromophore se comporte comme un cation.

Les cations jouent de nombreux rôles dans les processus biologiques. Les gradients de concentration de divers cations (Na⁺, K⁺, etc.) à travers les membranes cellulaires maintiennent différents potentiels électrochimiques qui sont utilisés pour transporter différentes molécules organiques à l'intérieur des cellules par une diffusion facilitée.

Ils favorisent également la contraction musculaire, la transmission de l'influx nerveux, etc. De plus, des cations métalliques sont présents dans les sites actifs de nombreuses enzymes faisant partie de fonctions catalytiques, etc.

Les cations en phase gazeuse peuvent être produits en fournissant des atomes ou des molécules d'énergie supérieure à leur énergie d'ionisation, par exemple en les soumettant à un rayonnement électromagnétique de fréquence suffisamment élevée, à des faisceaux d'électrons, à un champ électrique suffisamment intense, etc.

Anions et cations

Les cations sont des ions chargés positivement (des atomes ou des groupes d'atomes qui ont plus de protons que d'électrons en raison de la perte d'un ou plusieurs électrons). Les anions sont des ions chargés négativement (ce qui signifie qu'ils ont plus d'électrons que de protons car ils ont gagné un ou plusieurs électrons).

Les ions sont des atomes ou des molécules chargés. Si un atome équilibré perd un ou plusieurs électrons, il deviendra un cation chargé positivement. Si un atome équilibré gagne un ou plusieurs électrons, il deviendra un anion chargé négativement.

En rapport avec "cation"

• anion

  

  Un anion possède plus d'électrons que de protons, ce qui lui confère une charge nette négative.

• cationique

  

  Ce qui est cationique a une charge électrique positive, comme un cation. Un ion chargé d'électricité positive monte vers la cathode (électrode négative)...

• électron

  

  L'électron (e-) est une particule élémentaire chargée négativement. Les électrons liés par un atome ou un ion forment sa couche d'électrons.

• proton

  

  Un proton est une particule subatomique avec une charge électrique élémentaire positive, égale en valeur absolue et en signe opposé à celle de l'électron.