Cation và Anion là gì? Ứng dụng của Cation và Anion trong cuộc sống

Anion và Cation thực chất là tên gọi của hai loại ion có điện tích không cân bằng. Cụ thể, một hoặc một nhóm nguyên tử bị mất sẽ thu hút thêm một hay nhiều electron. Nếu thu về một hoặc nhiều electron thì đó gọi là anion (điện tích âm), còn nếu mất một hoặc nhiều electron thì đó là cation (điện tích dương). Quá trình tạo ra các điện tích hay ion chính là quá trình ion hóa.

Cation Anion là tên gọi của hai loại ion có điện tích không cân bằng

Cation là gì?

Cation là những ion chứa điện tích dương, chúng được tạo ra khi 1 nguyên tử trung tính bị mất đi một hoặc nhiều electron. Khi đó, số lượng electron ở vỏ ngoài sẽ ít hơn số lượng proton trong hạt nhân. Điều này khiến cho nguyên tử mang điện tích dương.

Các cation thường được hình thành bởi những kim loại chuyển tiếp, kim loại trong khối s, actinide và lanthanide… Số lượng electron bị loại bỏ sẽ quyết định kích thước điện tích của cation. Chẳng hạn như các cation đơn trị, hóa trị hai, hóa trị ba… Ngoài ra còn có cation monoatomic hay polyatomic. Ví dụ về Cation: Na+, Ca2+, Al3+, NH4+…

Anion là gì?

Anion là những ion chứa điện tích âm được tạo nên từ những nguyên tử trung tính. Một nguyên tử thu về một hoặc nhiều electron ở quỹ đạo bên ngoài sẽ giúp hình thành những ion âm. Khi đó, số lượng proton trong hạt nhân sẽ bằng với số lượng electron ở vỏ ngoài.

Số lượng electron mà nguyên tử thu hút được sẽ khiến cho kích thước của điện tích biến đổi. Chẳng hạn nếu thu được 1 electron thì sẽ hình thành nên anion đơn trị, 2 electron thì trở thành anion hóa trị hai…  Ví dụ: Clo tạo nên anion -1, oxy tạo nên anion -2, nitơ tạo nên anion -3…

Tạo nên các anion chính là những nguyên tố phi kim thuộc khối p của bảng tuần hoàn. Những nguyên tử này có độ âm điện cao hơn, vì vậy chúng dễ trở thành anion bằng cách thu hút các electron.

Nếu anion chỉ có một nguyên tử thì ta gọi đó là anion đơn sức. Anion là một phân tử hoặc bao gồm nhiều nguyên tử thì đó là anion polyatomic. Những ion âm thu hút vào điện trường mang tích điện dương hay bất cứ vật nào có tích điện dương.

Bảng so sánh dưới đây sẽ giúp bạn phân biệt giữa Cation và Anion:

Có một số sự khác biệt cơ bản giữa anion và cation

Ứng dụng của Cation

Cation là những nguyên tử gây ảnh hưởng xấu sức khỏe con người. Những ion dương gây hại cho hệ hô hấp và phổi. Nếu phải tiếp xúc với lượng ion dương quá lớn trong không khí thì hệ miễn dịch của con người sẽ bị suy giảm nghiêm trọng.

Bên cạnh đó, cation còn là nguyên nhân dẫn đến tình trạng lo âu, căng thẳng và mệt mỏi. Nó được tạo nên từ bụi, gió mạnh cùng tình trạng ô nhiễm ở cấp độ cao nhất trước khi hình thành bão điện.

Tuy nhiên, ngày nay người ta cũng sử dụng hạt nhựa cation để xử lý nước. Nó giúp loại bỏ các cặn bẩn, tái sinh vật liệu lọc một cách hiệu quả và thân thiện với môi trường.

Ứng dụng của Anion

Anion còn được mệnh danh là “vitamin trong không khí”. Những ion âm xuất hiện sau các tia sét, chớp, sau những trận mưa bão, tồn tại trong các thác nước… và nhiều nơi khác trong tự nhiên. Đó chính là lý do mà không khí thường dịu mát và trong lành hơn sau những cơn mưa.

Anion có công dụng giảm thiểu vi khuẩn, bụi bẩn trong không khí, khử khói thuốc lá, chống dị ứng… Người ta cũng ứng dụng công nghệ ion âm để sản xuất các loại máy hút ẩm, quạt điều hòa, máy lọc không khí…

Cơ quan Quản lý Thuốc và Thực Phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã công nhận rằng ion âm là chất chống dị ứng có hiệu quả cao. Vào tháng 03/1999 trên Tạp chí Good Housekeeping đã công bố kết quả thử nghiệm về việc sử dụng máy tạo ion âm nhằm khử khói thuốc, theo đó ion âm đã giúp loại bỏ hầu hết khói thuốc. Gần đây, Bộ Nông nghiệp Mỹ cũng tiến hành nghiên cứu chứng minh rằng ion âm có thể làm giảm đến 95% lượng vi khuẩn và 52% lượng bụi trong không khí (thử nghiệm trong phòng kín).

Nhiều loại máy lọc không khí hiện nay đang ứng dụng công nghệ ion âm

Trên đây là một số thông tin hữu ích cần biết về Cation và Anion. Mong rằng những thông tin này sẽ giúp bạn trau dồi thêm kiến thức để ứng dụng vào công việc và cuộc sống. Đừng quên tham khảo thêm nhiều bài viết khác trên website nhé!