تفاوت بین کاتیون و آنیون

کاتیون‏ها و آنیون‏ها به ترتیب اتم‏هایی با بار مثبت و منفی می‏باشند. این مقاله تفاوت بین این دو را از طریق مقایسه‏ی یک کاتیون و آنیوم مورد بحث و بررسی قرار می‏دهد.
کلمات آنیون و کاتیون یونانی به ترتیب از واژه ی آنو به معنی بالا و کاتا به معنی پایین مشتق شده است.
یک اتم کوچکترین واحد ماده می‏باشد و با چشم غیر مسلح دیده نمی‏شود. اتم شامل سه نوع مختلف ذرات زیر اتمی از جمله پروتون، نوترون و الکترون می‏باشد. پروتون‏ها و نوترون‏ها بخش مرکزی اتم که هسته نام دارد را اشغال می‏کنند، در حالی که الکترون‏ها در مدارهای مختلف به دور هسته شناور هستند. پروتون‏ها دارای بار مثبت بوده، در حالی که الکترون‏ها بار نفی دارند. در حالی که، نوترون‏ها بدون بار الکتریکی می‏باشند.
یک اتم هنگامی که دارای تعداد مساوی الکترون‏ها و پروتون‏ها باشد، دارای حالتی پایدار است، که در این صورت از نظر بار الکتریکی خنثی می‏باشد. با این حال، این احتمال وجود دارد که یک اتم یا گروهی از اتم‏ها الکترون از دست داده و یا به دست آورند، و بار مثبت یا منفی را ایجاد کنند. چنین اتم‏هایی اشاره به یون‏ها دارند. بسته به بار کسب کرده، یک یون به دو نوع آنیون و کاتیون طبقه‏بندی می‏گردد.
کاتیون
یک کاتیون اتمی بوده که یک و یا تعداد بیشتری الکترون از دست داده است. این اتم دارای بار مثبت بوده و کاتیون نام دارد.
یک کاتیون اندازه‏ی کوچک‏تری نسبت به اتم مربوطه دارد، از آنجایی که یک الکترون از دست داده، نیروی دافعه‏ی الکترون‏ها کاهش می‏یابد. این امر به نوبه‏ی خود پروتون‏ها را قادر می‏سازد تا الکترون‏ها را به سمت هسته‏ها جذب کنند، در نتیجه شعاع کاتیون کاهش می‏یابد.
کاتیون با استفاده از علامت '+' نشان داده می‏شود. برای مثال، کاتیون +Na نشان می‏دهد که این اتم یک الکترون کمتر از پروتون‏ها دارد. به طور مشابه، یک کاتیون با 4 بار مثبت، 4 الکترون کمتر از کل تعداد پروتون‏ها دارد.
کاتیون‏ها به سمت کاتد (الکترود منفی) در طول الکترولیز جذب می‏گردند.
آن‏ها معمولا توسط فلزات از طریق واکنش‏های گرماگیر تشکیل شده‏اند.
مثالی از تشکیل یک کاتیون هیدروژن ار یک اتم هیدروژن:
H - e- ➞ H+
آنیون‏ها
یک آنیون اتمی بوده که یک و یا تعداد بیشتری الکترون به دست آورده است. این موضوع بار منفی خالصی را به آنیون می‏دهد.
یک آنیون بزرگتر از اتم مربوطه‏ی خود می‏باشد، از آن‏جا که افزودن الکترون‏ها در خارجی‏ترین مدار دافعه‏ی الکترون – الکترون را افزایش می‏دهد، الکترون‏ها از هم دور شده و بنابراین شعاع آنیونی افزایش می‏یابد. آنیون‏ها با استفاده از علامت '-' نشان داده می شوند. برای مثال، آنیون -Cl نشان می‏دهد که این اتم یک الکترون بیشتر از پروتون‏ها دارد. به طور مشابه، یک آنیون با 2 بار منفی، دو الکترون بیشتر از تعداد کل پروتون‏ها دارد.
آنیون‏ها به سمت آند (الکترود مثبت) در طول الکترولیز جذب می‏گردند.
آنیون‏ها معمولا توسط غیر فلزات از طریق واکنش‏های گرماده تشکیل شده‏اند.
مثالی از تشکیل آنیون یدید از یک اتم ید:
I + e- ➞ I-
جداول زیر لیستی از کاتیون‏ها و آنیون‏ها را ذکر می‏کند.

کاتیون ها		آنیون ها
نام	فرمول	استات	CH3COO-
آمونیوم	NH4+	آمید	NH2-
سزیم	Cs+	برومات	BrO3-
مس	Cu+	برومید	Br-
هیدروژن	H+	کلرات	ClO3-
هیدرونیوم	H3O+	کلرید	Cl-
لیتیم	Li+	کلریت	ClO2-
پتاسیم	K+	سینات	OCN-
نقره	Ag+	سینید	CN-
سدیم	Na+	دی هیدروژن فسفات	H2PO4-
باریم	Ba2+	فلورید	F-
بریلیم	Be2+	فورمات	HCOO-
کلسیم	Ca2+	هیدرید	H-
کرم (II)	Cr2+	هیدروژن کربنات	HCO3-
مس (II)	Cu2+	هیدروژن سولفات	HSO4-
آهن (II)	Fe2+	هیپوبرومیت	OBr-
سرب (II)	Pb2+	هیپو کلریت	OCl-
منیزیم	Mg2+	هیدروکسید	OH-
منگنز (II)	Mn2+	یداد	IO3-
جیوه (II)	Hg2+	نیترات	NO3-
نیترونیوم	NO2+	پر کلرات	ClO4-
سدیم	Na+	پرمنگنات	MnO4-
استروتیوم	Sr2+	تیو سینات	SCN-
روی	Zn2+	کربنات	CO32-
آلومینیوم	Al3+	کرومات	CrO42-
کرم (II)	Cr3+	دی کرومات	Cr2O72-
آهن (III) (فریک)	Fe3+	هیدروژن فسفات	HPO42-
منیزیم (III)	Mn3+	اگزالات	C2O42-
تین (IV) (استانیک)	Sn4+	اکسید	O2-
تین (II) (استانوس)	Sn2+	پروکسید	O22-

آنیون‏ها و کاتیون‏ها همراه با هم ترکیبات یونی طبیعی را تشکیل می‏دهند که در آن تعداد بارهای مثبت مساوی با تعداد بارهای منفی می‏باشد. برای مثال، سدیم کلرید (NaCl) یا نمک طعام هنگامی که یون‏های کلر و سدیم با هم پیوند می‏خورند، تشکیل می‏شود. اتم سدیم یک الکترون از دست می‏دهد و به Na+ تبدیل می‏‏شود، در حالی که اتم کلر یک الکترون به دست می‏آورد و به Cl- تبدیل می‏گردد. از آن‏جا که تعداد الکترون‏های از دست رفته برابر با تعداد الکترون‏های به دست آمده می‎باشد، ترکیبات یونی بار الکتریکی خالصی ندارد.