CATION
Un ion est un élément chimique portant une charge électrique. On distingue les ions négatifs, les anions, et les ions positifs, les cations. Un anion est un atome (ou une molécule) qui a gagné un ou plusieurs électrons. Comme l'électron est chargé négativement, l'anion porte une charge négative. À l'inverse, un cation est un atome (ou une molécule) qui a perdu un ou plusieurs électrons. La charge électrique globale du cation est donc positive. Les sels dissouts dans l'eau sont sous forme ionique. Les ions sont impliqués dans de nombreuses réactions chimiques notamment au sein des organismes vivants.
Un cation [katj? ?] (du grec cata- : « en bas » et iôn : « qui va ») est un ion qui, ayant perdu un ou plusieurs électrons, porte une ou plusieurs charges électriques positives : à l’inverse, un anion contient plus d'électrons que de protons. On l'appelle ainsi car il est attiré, lors d'une électrolyse, par l'électrode négative, nommée cathode, de la même façon que les pôles de charges opposées des aimants s'attirent. Par exemple, l'ion sodium, noté Na+, est l'atome de sodium ayant perdu un électron.
Pour résumer un cation est chargé positivement tandis que, l'anion lui est chargé négativement
En raison de la forte polarité de sa molécule, l'eau est un excellent solvant des ions. Le seul cation présent dans l'eau pure est l'ion oxonium (H3O+), usuellement et improprement nommé hydronium, formé par la solvatation du proton (H+) généré au cours de l'autoprotolyse.
En fonction du nombre de charges électriques, on distingue les cations monovalents, divalents, trivalents, etc. Les cations monovalents sont ceux des métaux alcalins (lithium, sodium, potassium, rubidium...) ; les métaux alcalino-terreux (béryllium, magnésium, calcium, strontium...) donnent des cations divalents ; les métaux de transition peuvent donner des cations mono, di, tri, tétra ou pentavalents. Par exemple, le fer peut perdre deux ou trois électrons (Fe2+ et Fe3+).
Le cation peut être monoatomique, tel l'ion cuivreux (Cu+), ou polyatomique, tel l'ion ammonium (NH4+).
Il peut être inorganique, tel le calcium (Ca2+), le magnésium (Mg2+), le sodium (Na+), le potassium (K+) et l'ammonium (NH4+), ou organique, comme l'ion pyridinium.
Liste de cations
|
Nom
|
Formule
|
|
Aluminium
|
Al3+
|
|
Americium
|
Am3+
|
|
Ammonium
|
NH4+
|
|
Argent
|
Ag+
|
|
Argent (diammino)
|
Ag(NH3)2+
|
|
Baryum
|
Ba2+
|
|
Béryllium
|
Be2+
|
|
Cadmium
|
Cd2+
|
|
Calcium
|
Ca2+
|
|
Césium
|
Cs+
|
|
Chrome
|
Cr3+
|
|
Cobalt(II)
|
Co2+
|
|
Cobalt(III)
|
Co3+
|
|
Cuivre(I)
|
Cu+
|
|
Cuivre(II)
|
Cu2+
|
|
Étain(II)
|
Sn2+
|
|
Étain(IV)
|
Sn4+
|
|
Fer(II)
|
Fe2+
|
|
Fer(III)
|
Fe3+
|
|
Hydronium/Oxonium
|
H3O+
|
|
Lithium
|
Li+
|
|
Magnésium
|
Mg2+
|
|
Manganèse(II)
|
Mn2+
|
|
Manganèse(IV)
|
Mn4+
|
|
Mercure(I)
|
Hg+
|
|
Mercure(II)
|
Hg2+
|
|
Méthanium (carbocation)
|
CH5+
|
|
Méthylium (carbocation)
|
CH3+
|
|
Nickel
|
Ni2+
|
|
Nitronium (oxycation)
|
NO2+
|
|
Nitrosium (oxycation)
|
NO+
|
|
Or(III)
|
Au3+
|
|
Potassium
|
K+
|
|
Plomb
|
Pb2+
|
|
Proton
|
H+
|
|
Sodium
|
Na+
|
|
Strontium
|
Sr2+
|
|
Uranium(III)
|
U3+
|
|
Uranium(IV)
|
U4+
|
|
Uranyle (oxycation)
|
UO22+
|
|
Zinc
|
Zn2+
|
Un cation est un atome ou une molécule ayant perdu un ou plusieurs électrons. Un ion, en somme, qui porte une ou plusieurs charges électriques positives.
Cations et anions
Les cations se lient aux anions (des ions chargés négativement) par le biais de liaisons chimiques dites « liaisons ioniques ». C'est le cas, par exemple, pour le sel de table (chlorure de sodium, NaCl), dans lequel les cations sodium (Na+) sont liés aux anions chlorure (Cl-).
Différents types de cations
On peut distinguer :
- les cations monovalents, qui ne portent qu'une charge positive. Ils sont issus des métaux alcalins comme le lithium ou le sodium.
- les cations divalents, qui portent deux charges positives. Ils sont issus des métaux alcalino-terreux comme le magnésium ou le calcium.
- les cations tri-, tétra- ou pentavalents, qui portent trois, quatre ou cinq charges positives. Ils sont issus des métaux de transition. Ainsi, le fer peut donner des cations fer II (Fe2+) ou fer III (Fe3+).
Nommer les cations
Les noms des cations se terminent généralement par -ium. Le nom de certains cations se termine également par un chiffre romain qui indique le nombre d'électrons perdus. Ainsi, il existe par exemple :
