Definición de catión
El vocablo griego katión llegó al inglés como cation, que derivó en nuestra lengua en catión. El término se emplea con referencia a un ion que dispone de carga positiva.
Para comprender con precisión qué es un catión, por lo tanto, debemos analizar las nociones que aparecen mencionadas en su definición. Un catión es una clase de ion: un átomo, o conjunto de átomos, que obtiene carga eléctrica mediante la ganancia o la pérdida de electrones.
Recordemos que los átomos que son aquellas partículas que no pueden dividirse a través de un procedimiento químico y que están compuestas por electrones (partículas elementales que tienen carga eléctrica negativa) que rodean a un núcleo.
El ion que tiene carga eléctrica positiva al sumar o perder electrones, en definitiva, es un catión. Cuando los cationes establecen un enlace iónico con los aniones (iones que disponen de carga eléctrica negativa), forman una sal. Estas sales suelen ser el resultado de la reacción química que se genera entre una base (que aporta el catión) y un ácido (que suministra el anión).
La sal que se utiliza para condimentar los alimentos es un ejemplo del producto de este tipo de reacciones que involucran a un catión y a un anión. En este caso, la base hidróxido sódico proporciona el catión al reaccionar con el ácido clorhídrico, que suma el anión. El resultado es el producto conocido como cloruro de sodio: la sal de mesa.
Es importante mencionar que los cationes se encuentran en el organismo del ser humano a través del potasio, el sodio y otros elementos que constituyen sales ionizadas.
La ciencia ha documentado la existencia de un número muy extenso de cationes, cada uno con su nombre tradicional (o antiguo), su símbolo y su nombre IUPAC. Esta última sigla corresponde a la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada, cuyo nombre original en inglés es International Union of Pure and Applied Chemistry; se trata de un grupo formado por las sociedades nacionales dedicadas a la química, con el poder de desarrollar los estándares para nombrar los compuestos químicos.
Al observar la lista de los cationes más frecuentes, podemos hacer una distinción entre los simples y los poliatómicos; en el primer grupo se encuentran los siguientes (según la nomenclatura que ha reconocido la IUPAC): aluminio, bario, berilio, calcio, cromo III, cobalto II, cobre II, galio, helio, hidrógeno, plomo, magnesio, litio, manganeso II, níquel II, potasio, plata, sodio, estroncio, estaño II y zinc.
Algunos de los cationes poliatómicos más comunes, por su parte, son el amonio, el hidronio, el nitronio y el mercurio I; el único de estos que posee un nombre tradicional diferente al aportado por la IUPAC es el último, que se conoce como catión mercurioso.
Es importante señalar que la nomenclatura es uno de los puntos fundamentales de la ciencia, ya que permite estandarizar los nombres de los diversos descubrimientos para facilitar su estudio y difusión a nivel internacional, así como a lo largo del tiempo. En el caso de los cationes, la IUPAC recomendó en el año 2005 que todos aquellos que, según su nomenclatura antigua o tradicional, tuviesen la terminación «-ico» u «-oso» dejaran de usarse, con la única excepción de los oxoácidos.
En la biología, los cationes tienen diversos papeles de gran importancia; por ejemplo, el transporte de diversas moléculas orgánicas al interior de las células se lleva a cabo por medio de las membranas celulares cuyos potenciales electroquímicos son mantenidos por los gradientes de concentración de varios cationes. Por otro lado, promueven la transmisión de impulsos nerviosos y la contracción de los músculos, y participan de funciones catalíticas ya que se encuentran en los centros activos de muchas enzimas.