Ione

Uno ione è definito come un atomo, gruppi di atomi o molecole che hanno acquistato una o più cariche elettriche mediante la perdita (ioni positivi o cationi) o cattura (ioni negativi o anioni) di uno o più elettroni.

Catione

Si definiscono cationi gli ioni di carica elettrica positiva normalmente presenti nelle soluzuoni elettrolitiche degli acidi, delle basi e dei sali (in questo caso si formano per dissociazione) nei sali fusi. La loro denominazione fu introdotta da Faraday rispetto al fatto che nei processi elettrolitici essi migrano verso il catodo.

Si possono produrre cationi in fase gassosa fornendo agli atomi o alle molecole energia superiore alla loro energia di ionizzazione, per esempio sottoponendoli a radiazione elettromagnetica di frequenza sufficientemente elevata, a fasci di elettroni, a un campo elettrico sufficientemente intenso, eccetera.

Anione

Si definisce anione quella specie chimica (formata atomi o molecole) che ha acquistato uno o più elettroni (i quali possiedono carica negativa), diventando quindi uno ione negativo. Derivano il loro nome dal fatto che migrano all’anodo (polo positivo) quando sottoposti ad azione di un campo elettrico, a causa della loro carica.

A seconda della configurazione elettronica dell’atomo o della molecola e, a seconda del processo di ionizzazione subìto, si possono avere anioni con una o più cariche negative, e si dice che siano monovalenti, bivalenti, e in generale, polivalenti. In generale gli anioni atomici hanno un raggio maggiore rispetto al corrispondente atomo neutro: questo è dovuto al fatto che l’aggiunta di un elettrone origina una maggiore repulsione tra gli elettroni presenti nel guscio più esterno e fa sì che questo si espanda nello spazio.

Mobilità ionica

Si definisce mobilità ionica (indicata con la lettera \(u\)) la velocità di spostamento di uno ione soggetto all’azione di un campo elettrico pari a 1 V/cm.

Essa dipende dalla carica e dalle dimensioni dello ione, ad ogni modo misure sperimentali hanno evidenziato che la mobilità degli ioni sono quasi uguali tra loro, pertanto, in soluzione legheranno tante molecole di acqua di idratazione tali da compensare le differenze di raggio e di carica; ad eccezione degli ioni \(\textrm{H}^+\) e \(\textrm{OH}^-\) che hanno mobilità superiore agli altri.