Kationen und Anionen sind beide Ionen. Der Unterschied zwischen einem Kation und einem Anion ist die elektrische Nettoladung des Ions.
Ionen sind Atome oder Moleküle, die ein oder mehrere Valenzelektronen gewonnen oder verloren haben und dem Ion eine positive oder negative Nettoladung verleihen. Wenn die chemische Spezies mehr Protonen als Elektronen enthält, trägt sie eine positive Nettoladung. Wenn mehr Elektronen als Protonen vorhanden sind, ist die Spezies negativ geladen. Die Anzahl der Neutronen bestimmt das Isotop eines Elements, beeinflusst jedoch nicht die elektrische Ladung.
Kationen sind Ionen mit einer positiven Nettoladung.
Kation Beispiele:
Anionen sind Ionen mit einer negativen Nettoladung.
Anion Beispiele:
Weil sie entgegengesetzte elektrische Ladungen haben, werden Kationen und Anionen voneinander angezogen. Kationen stoßen andere Kationen ab und Anionen stoßen andere Anionen ab.
Manchmal kann man aufgrund seiner Position im Periodensystem vorhersagen, ob ein Atom ein Kation oder ein Anion bildet. Alkali- und Erdalkalimetalle bilden immer Kationen. Halogene bilden immer Anionen. Die meisten anderen Nichtmetalle bilden typischerweise Anionen (z. B. Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel), während die meisten Metalle Kationen bilden (z. B. Eisen, Gold, Quecksilber)..
Beim Schreiben der Formel einer Verbindung wird das Kation vor dem Anion aufgeführt. Beispielsweise fungiert in NaCl das Natriumatom als Kation, während das Chloratom als Anion fungiert.
Beim Schreiben von Kationen- oder Anionen-Symbolen werden zuerst die Elementsymbole aufgelistet. Die Ladung wird als hochgestellt nach der chemischen Formel geschrieben.