Un catión es un ion que posee carga eléctrica positiva debido a su pérdida de electrones. Palabra proveniente del vocablo griego Kation que derivó a nuestra lengua como catión, luego de llegar al ingles como cation.
Derivación:
- Cuando el término llego al latín se conocía como “cata – e ion”, dónde:
- Cata significa “hacia abajo” e ion se traduce como “vengo”.
¿Qué es un catión?
Un catión es una clase de ion; es un átomo o conjunto de estos, recordemos que los átomos son partículas indivisibles formadas por protones, neutrones y electrones.
Los electrones son poseedores de carga eléctrica negativa y los cationes obtienen su carga eléctrica positiva de la pérdida de electrones.
De forma resumida, un catión se forma cuando un átomo pierde uno o más electrones. Los cationes, se describen como un estado de oxidación positivo, que se observa cuando un componente u elemento metálico es expuesto al contacto con el oxígeno y el agua.
Funcionalidad en los procesos biológicos
Los cationes juegan un papel importante en los procesos biológicos, ya que los gradientes de concentración a través de las membranas celulares, como el caso de los cationes (Na+, K+), mantienen potenciales electroquímicos diferentes, ustedes se preguntarán ¿Para qué sirve esto? Bueno, los potenciales electromagnéticos normalmente son empleados para el transporte al interior de las células de diferentes moléculas orgánicas mediante difusión dilatada, es decir, el intercambio sustancias a través de la membrana plasmática.
También, podemos encontrar a los cationes presentes en el centro activo de muchas enzimas y dando lugar a la formación de funciones atizadoras.
Promueven:
- La transmisión de impulsos nerviosos.
- La contracción muscular.
Tipos de cationes
Cationes monovalentes
Cationes que solo presentan una carga posible. Los elementos que pueden formar estos cationes son los metales del grupo I A y II A de la tabla periódica, incluyendo al aluminio del grupo III A y dos metales de transición (zinc y plata).
Nomenclatura
Nombrar los cationes monovalentes es bastante fácil, solo debemos utilizar la palabra ion + el nombre del metal, por ejemplo:
- El potasio, cuando pierde 1 electrón pasa a ser ion potasio de carga +.
- Cuando el elemento Zinc pierde dos electrones se convierte en el ion Zinc de carga 2+.
Cationes monovalentes más comunes.
Con carga 1 positivo.
Con carga 2+
También conocidos como cationes monoatómicos divalentes, por ser iones de un único átomo con dos cargas positivas, entre estos encontramos:
- Ion magnesio (mg2+)
- Ion calcio (Ca2+)
- Ion Zinc (Zn2+)
- Ion berilio (Be2+)
- Ion calcio (Ca2+)
- Ion hierro (Fe2+)
Con carga 3+
Son iones de un solo átomo con tres cargas positivas, también conocidos como cationes monoatómicos trivalentes, los elementos pertenecientes a este grupo son:
El catión más común de este grupo es el ion aluminio ( Al3+).- Ion cromo (Cr3+)
- Ion cobalto (Co3+)
El catión más común de este grupo es el Cationes poliatómicos
Los cationes poliatómicos o polivalentes, son iones de dos o más átomos con más de una carga posible. La mayoría de estos son metales de transición, correspondientes a los elementos del grupo 3B al 12B.
Nomenclatura
Debemos tener en cuenta que en el año 2005 la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada) recomendó que en el caso de los cationes dejarán de utilizarse las terminaciones “ico” u “Oso” según su nomenclatura antigua o tradicional, exceptuando únicamente a los oxácidos.
Para nombrar los cationes polivalentes, debemos distinguir entre los diferentes cationes que un mismo elemento puede llegar a formar, por ejemplo:
Hierro: puede tener carga 2 y 3 positiva (Fe2+), (Fe3+).
Para nombrarlos, al igual que los monovalentes utilizamos la palabra ion seguida por el nombre del metal e indicando entre paréntesis con número romano la carga que corresponde al elemento. De este modo, el Hierro se nombraría: Ion hierro (III).
Cationes polivalentes más comunes:
- Ion cobre (II) ___ Cu2+
- Ion plomo (II) ___Pb2+
- Ion como (III) ____ Cr3+
- Ion mercurio (II) ___Hg2+
- Ion hierro (II) y (III) __fe2+, Fe3+.
Tiempo atrás, los cationes polivalentes eran nombrados por su terminación “ico” y “oso” para diferenciar los iones de un metal que presentaban carga diferente.
Volvemos al hierro, antes de que la IUPAC lo recomendará en 2005 el ion hierro 2+ era nombrado como: ion ferroso y el ion hierro 3+ recibía el nombre de ion férrico.
Así también tenemos al cobre:
- Cu+= ion cuproso.
- Cu2+= ion cúprico.
