Íons: Ânions e Cátions


A primeira vez que os íons foram teorizados foi em cerca de 1830, quando Michael Faraday teve como principal intuito realizar a descrição de alguns grupos de moléculas que por vezes viajavam sentido cátodo, e outros, sentido ânodo.

Porém, foi só no ano de 1884 que o Svante August Arrhenius definiu na sua tese de doutorado uma teoria que explicava o que eram os ânions e como eles se classificavam. Porém, os resultados não foram como os esperados: a tese passou com anota mais baixa e não foi bem aceita pela banca acadêmica. Mas, quase 20 anos depois, ele recebeu o Prêmio Nobel de Química, em 1903, com a mesma tese de doutorado.

Íons

Como já aprendemos anteriormente, sabemos que um átomo só pode se tornar eletricamente neutro quando ele possui a mesma quantidade tanto de elétrons como também de prótons.

Porém, não é sempre que isso se torna possível, motivo pelo qual os compostos que ganharam o nome de íons foram criados.

Os íons nada mais são então do que átomos que acabaram perdendo ou ganhando os elétrons conforme as suas reações. Isso ocorre, por sua vez, em um processo caracterizado como processo de ionização, que também estudaremos um pouco em breve. Dessa forma, toda vez que um átomo ou uma molécula perde ou ganha em número de elétrons, o íon surge.

Na física, por exemplo, os núcleos atômicos como é o caso daqueles que envolvem radiação alfa geralmente são denominados como partículas carregadas. O processo de ionização nesse caso geralmente é realizado por meio da aplicação de um grande número de energia nessa molécula, tanto por meio de radiação como também pela aplicação de grandes correntes de tensão elétrica.

Classificação de íons

Os íons são classificados então em dois diferentes tipos de compostos: os ânions e os cátions.

O ânion é aquele átomo que ganha elétrons e por conta disso é carregado de forma negativa.

Para que você possa entender melhor, vamos para um exemplo mais prático. Imagine que um átomo de sódio acabou de receber um elétron, e por conta disso, esse número acabou se tornando maior do que o número de prótons desse composto. Assim, o átomo acaba de assumir uma carga de caráter negativa, e por isso, se torna um ânion.

Alguns outros exemplos são F-¹, O-², N-³ e outros em que a carga é essencialmente negativa.

Já os cátions, por sua vez, são aqueles átomos que são caracterizados pela perda de elétrons, adquirindo então carga de caráter positiva.

Sendo assim, para entender é simples. Imagine que um átomo começou a perder elétrons, e dessa forma, o número de prótons do composto acaba ultrapassando o número de elétrons. É então dessa forma que o átomo irá assumir uma carga de caráter positiva, e se transforma no íon positivo que é denominado como cátion.

Alguns outros exemplos: Al+³, Pb+², Na+.

Com essa ideia já estabelecida em mente, devemos partir para outro conceito: as ligações iônicas. As ligações iônicas são realizadas quando ligações ocorrem entre esses íons tanto negativos quanto positivos.

E uma das ligações iônicas mais conhecidas e presentes no nosso cotidiano é a ligação que forma o cloreto de sódio, ou seja, o sal que utilizados para temperar nossos alimentos. A fórmula desse sal é a NaCI, mas vamos também estudar como funciona a sua reação:

Na+ + CI- = NaCI

Dessa forma, os íons positivos e negativos entram em uma junção que caracteriza essa fórmula e garante o sal do nosso dia a dia.

Ainda no que diz respeito às cargas positivas e negativas de elétrons, devemos destacar que a quantia presente de carga seja em um ânion ou em um cátion é bem variável conforme o próprio número de elétrons que o átomo original recebeu ou perdeu na primeira ligação iônica.

Sendo assim, podemos encontrar íons com os mais variados números de cargas, como +1 ou -1, +3 ou -3 e assim por diante.

Os cálculos envolvendo ligações iônicas são mais simples do que podemos imaginar. Por conta disso, vamos realizar alguns problemas envolvendo ambos os compostos.

Em primeiro plano, é necessário também destacar que os ânions sempre devem possuir um número maior de elétrons do que de prótons, e com os cátions isso acontece de maneira oposta: ele precisa de mais prótons do que de elétrons.

Potencial de ionização

O potencial de ionização, que é um processo também conhecido como energia de ionização, ocorre quando a energia de um determinado átomo é a mínima necessária para que o elétron em questão deixe a sua eletrosfera, o que só é possível quando ele está em seu estado gasoso.

Dessa forma, quanto maior for a energia presente nesse processo, também maior é a própria tendência que esse átomo tem de se tornar um íon cátion.

Os halogênios, por sua vez, são denominados como os elementos que tem os maiores potenciais para o processo de ionização, diferentemente dos metais, por exemplo, que quase não o tem.