POLYATOMICKÉ IÓNY: ZOZNAM A CVIČENIA - CHÉMIA - 2026

Tieto polyatomární ióny sú tie, ktoré obsahujú dva alebo viac atómov, takže sú tiež známe pod menom molekulových iónov. Naopak, monatomické ióny majú iba jeden atóm a sú odvodené od zisku alebo straty elektrónov, ktoré utrpeli prvky periodickej tabuľky.

Napríklad, ak sa pozrieme na kovy, dostaneme katióny: Na ⁺ , Mg ²⁺ , Ga ³⁺ , Ti ⁴⁺ atď. Medzitým nám nekovové prvky v podstate poskytnú anióny: O ^2- , S ^2- , F ^- , N ^3- atď. V nich je iónový náboj úplne lokalizovaný a do istej miery to isté platí pre polyatomické ióny; hoci existujú tisíce výnimiek.

V omietke zdobenia nájdeme síranový ión, ktorý je polyatomický a je tiež sprevádzaný molekulami vápnika a vody. Zdroj: Pixnio

V polyatomickom ióne obvykle záporný náboj leží na väčšine elektregatívnych atómov a takáto situácia by bola možná iba vtedy, ak by existovali vnútorné kovalentné väzby. Pretože existujú kovalentné väzby, stojíme pred iónovo nabitou molekulou alebo kovovým komplexom. Tieto typy iónov sú v organickej chémii vysoko rozšírené.

V anorganickej chémii, napríklad, jedna z najznámejších ióny je sulfátový anión, SO ₄ ^2- . Ako je vidieť, má dva prvky: síru a kyslík, ktoré spolu tvoria spolu päť atómov spojených väzbami SO. SO ₄ ^2- je súčasťou sadry a jej mineralogických odrôd, ktoré sa v stavebníctve často používajú od staroveku.

Zoznam najbežnejších polyatomických iónov

Niektoré z najbežnejších polyatomických iónov budú uvedené nižšie. Dva z nich, kľúčové v chémii roztokov, pochádzajú z tej istej vody.

hydronium

Hydronium katión, H ₃ O ⁺ , je jedným z najjednoduchších polyatomických katióny. Kladný náboj leží na centrálnom atóme kyslíka. Vyrába sa, keď molekula vody získa vodík.

hydroxylu

Známy tiež ako hydroxyl, OH ^- , je polyatomický anión pozostávajúci iba z dvoch kovalentne spojených atómov, OH. Záporný náboj je na atóme kyslíka a generuje sa, keď molekula vody stratí vodík.

uhličitan

Anión uhličitan, CO ₃ ² , sa nachádza v vápenca a mramoru, ako aj v kriedou na tabuliach. Jeho dva záporné náboje sa delokalizujú rezonanciou medzi tromi atómami kyslíka, pričom uhlík je centrálny atóm.

dusičnan

Dusičnanový anión, NO ₃ ^- , nevyhnutný pre rastliny, má štruktúru veľmi podobnú štruktúre ako uhličitan. Negatívny náboj je opäť delokalizovaný medzi kyslíkmi, pretože sú to najviac elektronegatívne atómy.

amónny

Po hydroniového, amónium, NH ₄ ⁺ , je najviac relevantné katión pretože sú odvodené od amoniaku, základný plyn pre nespočetné priemyselných procesov. Dusík je centrálny atóm a napriek tomu, že je najviac elektronegatívny, má pozitívny náboj v dôsledku straty elektrónu pri vytváraní štyroch väzieb NH.

peroxid

Peroxid anión, O ₂ ² , je zvláštny tým, že je diatomic a homonukleární, majúce OO väzbu.

oxalát

Oxalát anión, C ₂ O ₄ ² , je odvodený od kyseliny šťaveľovej, a je doslova kameň v obličkách.

fosfát

Fosfátový anión, PO ₄ ³ , má veľkú veľkosť náboja, ktorý je delokalizovaných medzi svojimi štyrmi atómami fosforu rezonanciou. Nachádza sa v hojných mineráloch a tvorí kryštály našich kostí.

kyanid

Kyanid anión, CN ^- , je tiež diatomic ale heteronukleární. Záporný náboj spočíva na atóme dusíka a má trojitú väzbu, C = N ^- .

acetát

Acetát, CH ₃ COO ^- je pravdepodobne najreprezentatívnejším organickým polyatomickým aniónom. Všimnite si, že má tri prvky a viac molekulárny charakter ako ostatné ióny (kovalentnejšie väzby). Tento anión je možné získať z octu neutralizovaného hydrogenuhličitanom sodným.

manganistan

Doteraz žiadny polyatomický ión nemal centrálny atóm, ktorý nie je elektronegatívnym nekovovým prvkom. Avšak, v prípade manganistanu, centrálne atóm je prechodný kov, mangán, MnO ₄ ^- , s negatívnym nábojom delokalizovaných medzi jeho štyri atómy.

Tento anión je ľahko rozpoznateľný, pretože jeho zlúčeniny majú obvykle jasne fialové kryštály, ktoré zafarbujú svoje roztoky rovnakou farbou.

chromate

Podobne ako v prípade manganistanu, chrómanu, CrO ₄ ^2- , má chróm ako jeho centrálneho atómu. Na rozdiel od MnO ₄ ^- chromát je dvojmocný a farba jeho roztokov nie je fialová, ale žltá.

cvičenie

Cvičenie 1

Aké ióny tvoria nasledujúcu soľ? NH ₄ Naco ₃

Chemický vzorec už sám o sebe odhalí prítomnosť sodíkového katiónu Na ⁺ , pretože bude vždy polyatomický a nebude vytvárať kovalentné väzby. Na pravej strane, uhličitanové anióny, CO ₃ ^2- , je okamžite rozpoznateľné ; zatiaľ čo vľavo vyniká amóniový katión. Z tohto dôvodu, ióny sú: NH ₄ ⁺ , Na ⁺ a CO ₃ ^2- (sodný a uhličitan amónny).

Cvičenie 2

Aké ióny tvoria nasledujúcu soľ a koľko z nich existuje podľa vzorca? MgKPO ₄

Opäť hľadáme najskôr monatomické ióny; v tomto prípade draslík, K ⁺ a horčík, Mg2 ⁺ . Zostáva fosfátovú aniónom, PO ₄ ³ , ktorá je vidieť na pravej strane vzorca. Podľa vzorca, potom sme jeden ion každého, ktorých pomer je 1: 1: 1 (1 Mg ²⁺ : 1 K ⁺ : 1 PO ₄ ^3- ).

Cvičenie 3

Aké ióny má táto zlúčenina? Aloha ₃ . Je s tým nejaký problém?

Vzorec vyvoláva zmätok. To by bolo možné zapísať ako: ALH ₃ O. Preto by mala dva katióny: Al ³⁺ a H ₃ O ⁺ , porušenie zachovanie iónové neutrality. Musia existovať nevyhnutne záporné poplatky, ktoré pôsobia proti týmto štyrom kladným poplatkom.

Vzhľadom k tomu, táto úvaha, že zlúčenina Aloha ₃ nemôže existovať. A čo Al (OH) ₃ ? Stále má trojmocný katión ^Al3 + , ale teraz má dobre známy anión: hydroxylovú skupinu, OH ^- . Musia existovať tri OH ^- na neutralizáciu kladného náboja AI ³⁺ , a preto je pomer 1: 3 (1 AI ³⁺ : 3 OH ^- ).

Cvičenie 4

Aké ióny má táto zlúčenina? K ₂ Ti (CN) ₄

Z príkladu Al (OH) ₃ vieme, že v zátvorkách je polyatomický anión; v tomto prípade kyanid, CN ^- . Podobne je draslík K ⁺ monatomický katión a má dva z nich vo vzorci, pridajú dva kladné náboje. Chýbali by sme o dva ďalšie pozitívne náboje, ktoré môžu pochádzať iba z titánu, Ti ²⁺ .

Z tohto dôvodu, K ₂ Ti (CN) ₄ má nasledujúce ióny: K ⁺ , Ti ²⁺ a CN ^- , v pomere 2: 1: 4 (2 K ⁺ : 1 Ti ²⁺ : 4 CN ^- ).

Referencie

1. Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). chémia (8. vydanie). CENGAGE Learning.
2. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Organická chémia. Amíny. (10 ^th edition.). Wiley Plus.
3. Wikipedia. (2020). Polyatomový ión. Obnovené z: en.wikipedia.org
4. Washingtonská univerzita. (2001). Tabuľky bežných polyatomických iónov. Získané z: chemistry.wustl.edu
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (12. januára 2019). Polyatomický ión: Definícia a príklady. Získané z: thinkco.com
6. Khan Academy. (2020). Polyatomické ióny. Obnovené z: es.khanacademy.org