เมื่ออะตอมอยู่ในสภาวะปกติ อะตอมจะไม่มีประจุใดๆ หมายความว่ามันอยู่ในสถานะเป็นกลาง โดยที่อะตอมมีจำนวนประจุบวกหรือประจุลบเท่ากัน (ประจุเป็นคุณสมบัติพื้นฐานของอนุภาคมูลฐานของสสาร) เมื่ออะตอมสูญเสียอิเล็กตรอน ก็จะเกิดประจุบวก เมื่ออะตอมได้รับอิเล็กตรอน ก็จะมีประจุเป็นลบ ประจุที่พัฒนาขึ้นบนอะตอมจะเรียกว่าเป็นไอออนบวกหรือประจุลบ
ประจุบวกกับประจุลบ
ความแตกต่างระหว่าง Cation และ Anion คือ Cation มีประจุบวกในขณะที่ประจุลบมีประจุลบ ในไอออนบวก จำนวนโปรตอนจะมากกว่าจำนวนอิเล็กตรอน ในขณะที่ไอออนบวก จำนวนโปรตอนจะน้อยกว่าจำนวนอิเล็กตรอน โดยส่วนใหญ่แล้ว โลหะจะก่อตัวเป็นไอออนบวก ในขณะที่โดยส่วนใหญ่แล้ว โลหะที่ไม่ใช่จะสร้างประจุลบ ประจุบวกมีขนาดเล็กกว่าประจุลบ ในขณะที่ประจุลบมีขนาดใหญ่กว่าประจุบวก
คำ Cation มาจากคำภาษากรีก κάτω (káto) ἰόv (kation) แปลว่า กำลังขึ้น เมื่ออะตอมสูญเสียอิเล็กตรอนที่มีประจุลบ มันจะเกิดประจุบวกขึ้น มันถูกระบุด้วยเครื่องหมายบวก (+) จำนวนเครื่องหมายบวกระบุจำนวนอิเล็กตรอนที่สูญหาย ตัวอย่างเช่น สัญลักษณ์ Mg++ หมายถึงการสูญเสียอิเล็กตรอนสองตัว หมายความว่ามีคุณสมบัติเป็นไอออนบวก
คำ Anion มาจากคำภาษากรีก ἄνω ἰόv (anion) แปลว่า กำลังขึ้น เมื่ออะตอมได้รับไอออนที่มีประจุลบ มันจะเกิดประจุลบบนอะตอม มันถูกระบุด้วยเครื่องหมายลบ (-) จำนวนเครื่องหมายลบระบุจำนวนอิเล็กตรอนที่ได้รับ ตัวอย่างเช่น สัญลักษณ์ 0– หมายถึงการเพิ่มของอิเล็กตรอนสองตัว หมายความว่ามีคุณสมบัติของประจุลบ
ตารางเปรียบเทียบระหว่างไอออนบวกกับประจุลบ
| พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ | ประจุบวก | ประจุลบ |
| คำนิยาม | เป็นอนุภาคที่มีประจุซึ่งมีประจุบวกเรียกว่าไอออนบวก | เป็นอนุภาคที่มีประจุซึ่งมีประจุลบเรียกว่าประจุลบ |
| จำนวนอิเล็กตรอน | มีจำนวนโปรตอนมากกว่าอิเล็กตรอน | มีจำนวนโปรตอนน้อยกว่าอิเล็กตรอน |
| องค์ประกอบ | ส่วนใหญ่โลหะก่อให้เกิดไพเพอร์ | ส่วนใหญ่อโลหะจะสร้างแอนไอออน |
| ขนาด | ไพเพอร์มีขนาดเล็กกว่าแอนไอออน | แอนไอออนมีขนาดใหญ่กว่าไอออนบวก |
| ได้/เสีย | ไพเพอร์สูญเสียอิเล็กตรอนและมีความเสถียร | แอนไอออนได้รับอิเล็กตรอนและบรรลุความเสถียร |
| ในอิเล็กโทรไลซิส | ไอออนบวกถูกดึงดูดเข้าหาอิเล็กโทรดที่มีประจุลบในระหว่างกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส | ประจุลบจะดึงดูดเข้าหาอิเล็กโทรดที่มีประจุบวกในระหว่างกระบวนการอิเล็กโทรลิซิส |
ประจุบวกคืออะไร?
ไมเคิล ฟาราเดย์ เริ่มใช้คำว่า cation ในปี พ.ศ. 2377 เป็นไอออนชนิดหนึ่ง โดยทั่วไป อะตอมของโลหะมีคุณสมบัติของไอออนบวก เนื่องจากมันมีแนวโน้มที่จะจับอิเล็กตรอนบางส่วนค่อนข้างหลวม ดังนั้นโลหะจึงสูญเสียอิเล็กตรอนและสร้างไอออนบวก
ในตารางธาตุ สามารถหาธาตุที่มีคุณสมบัติของ Cation ได้ โลหะเช่นโลหะอัลคาไลเอิร์ ธ โลหะอัลคาไลมักจะก่อให้เกิดไพเพอร์ ในไอออนบวก ชนิดของอิเล็กโทรดที่ใช้คือแอโนด
กระบวนการอิเล็กโทรลิซิสซึ่งเกี่ยวข้องกับการส่งผ่านไฟฟ้าผ่านวัสดุและก่อให้เกิดปฏิกิริยาเคมีในระหว่างกระบวนการนี้ แคตไอออนจะถูกดึงดูดไปยังอิเล็กโทรดที่มีประจุลบที่เรียกว่าแคโทด
จำนวนอิเล็กตรอนในไอออนบวกน้อยกว่าจำนวนโปรตอน เมื่อจำนวนอิเล็กตรอนลดลง ซึ่งส่งผลให้เกิดประจุบวกในอะตอม
เลขอะตอมของคลอรีนคือ 17 ในเซลล์ชั้นนอกของอิเล็กตรอน มีอิเล็กตรอนอยู่ 7 ตัว และต้องใช้อิเล็กตรอน 1 ตัวจึงจะสมบูรณ์ออกเตต และเพื่อให้เกิดความมั่นคง ดังนั้นมันจึงได้รับอิเล็กตรอนหนึ่งตัวและพัฒนาประจุลบหนึ่งประจุ ดังนั้นคลอรีนจึงเป็นไอออน
ในตารางธาตุ การหาประจุลบโดยพิจารณาจากตำแหน่งของอะตอมเป็นเรื่องง่าย เช่นเดียวกับฮาโลเจนจะสร้างแอนไอออนเสมอ แอนไอออนโดยทั่วไปจะมีขนาดใหญ่กว่าไอออนบวก มันสร้างพันธะไฟฟ้าสถิตหรือไอออนิกกับไพเพอร์เพื่อสร้างสารประกอบไอออนิก
ความแตกต่างหลักระหว่าง Cation และ Anion
บทสรุป
จุดประสงค์ของไอออนเหล่านี้คือเพื่อระบุว่าประจุนั้นเป็นบวกหรือลบ นอกจากนี้ทั้งประจุลบและไอออนบวกมีความสำคัญต่อร่างกายมนุษย์ โดยทั่วไป Anion จะรวมกับ Cations และสร้างเกลือที่มีความสำคัญต่อร่างกาย นอกจากนี้ อนุภาคเหล่านี้ยังมีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางชีววิทยาที่สำคัญหลายอย่าง เช่น ตั้งแต่การผลิตฮอร์โมนไปจนถึงการสร้างดีเอ็นเอ
