MONIATOMISET IONIT: LUETTELO JA HARJOITUKSET - KEMIA - 2026

Moniatomiseen ionit ovat niitä, jotka sisältävät kaksi tai useampia atomeja, niin ne ovat myös tunnetaan nimellä molekyyli-ionit. Sitä vastoin monatomisissa ioneissa on vain yksi atomi, ja ne johdetaan jaksollisen taulukon elementtien kärsimien elektronien vahvistuksesta tai menetyksestä.

Esimerkiksi, jos tarkastelemme metalleja, saamme kationeja: Na ⁺, Mg ²⁺, Ga ³⁺, Ti ⁴⁺ jne. Samaan aikaan ei-metalliset elementit antavat oleellisesti anioneja: O ², S ², F ^-, N ³, jne. Niissä ionivaraus on täysin lokalisoitunut, ja tietyssä määrin sama tapahtuu polyatomisilla ioneilla; vaikkakin on tuhansia poikkeuksia.

Koristeen kipsissä löydämme sulfaatti-ionin, joka on polyatominen ja johon liittyy myös kalsium- ja vesimolekyylejä. Lähde: Pixnio

Moniatomisessa ionissa negatiivinen varaus lepää yleensä kaikkein elektronegatiivisimmissa atomeissa, ja tällainen tilanne olisi mahdollista vain, jos sisäisiä kovalenttisia sidoksia olisi. Koska kovalenttisia sidoksia on, meillä on edessään ionisesti varautunut molekyyli tai metallikompleksi. Tämän tyyppiset ionit ovat erittäin yleisiä orgaanisessa kemiassa.

Epäorgaanisen kemian, esimerkiksi, yksi tunnetuimmista ionit on sulfaattianioni,, SO ₄ ². Kuten voidaan nähdä, siinä on kaksi alkuainetta: rikki ja happi, jotka muodostavat yhteensä viisi atomia, jotka on kytketty SO-sidoksilla. SO ₄ ^2- on osa kipsiä ja sen mineralogisia lajikkeita, joita on käytetty muinaisista ajoista lähtien rakennustöissä.

Luettelo yleisimmistä polyatomiatoneista

Jotkut yleisimmistä polyatomiatoneista mainitaan alla. Kaksi niistä, ratkaisevan tärkeitä liuosten kemiassa, ovat peräisin samasta vedestä.

hydroniumjarosiitti

Hydronium kationi, H ₃ O ⁺, on yksi yksinkertaisin moniatomiseen kationit. Positiivinen varaus on keskeisessä happiatomissa. Se syntyy, kun vesimolekyyli saa vetyä.

hydroksyyliluku

Tunnetaan myös nimellä hydroksyyli, OH ^- on polyatominen anioni, joka koostuu vain kahdesta kovalenttisesti kytketystä atomista, OH. Negatiivinen varaus on happiatomissa, ja se syntyy, kun vesimolekyyli menettää vedyn.

karbonaatti

Karbonaattianioni, CO ₃ ², löytyy kalkkikivista ja marmorista, samoin kuin liidulla taululle. Sen kaksi negatiivista varausta siirretään resonanssilla kolmen happiatomin välillä, hiili on keskiatomi.

nitraatti

Nitraatti anioni, NO ₃ ^-, olennainen kasvien, rakenne on hyvin samanlainen kuin karbonaatti. Jälleen negatiivinen varaus sijoittuu happea toisiinsa, koska ne ovat kaikkein elektronegatiivisimpia atomeja.

ammonium

Jälkeen hydronium, ammonium-, NH ₄ ⁺, on merkittävin kationi, koska se on johdettu ammoniakista, olennainen kaasu lukemattomia teollisissa prosesseissa. Typpi on keskusatomi, ja siitä huolimatta, että se on kaikkein elektronegatiivisin, sillä on positiivinen varaus seurauksena elektronien menetyksestä muodostettaessa neljää NH-sidosta.

peroksidi

Peroksidia anioni, O ₂ ², on erityinen, koska se on kaksiatominen ja Homonukleaariset, jolla on OO sidos.

oksalaatti

Oksalaattianioni, C ₂ O ₄ ², on johdettu oksaalihaposta, ja se on kirjaimellisesti kivi munuaisissa.

Fosfaatti

Fosfaatti-anionilla, PO ₄ ³, on suuri varauksen suuruus, joka sijoittuu resonanssilla sen neljän fosforiatomin väliin. Sitä löytyy runsaista mineraaleista ja se muodostaa luumme kiteet.

syanidi

Syanidianioni, CN ^-, on myös piimaan, mutta heteronukleaarinen. Negatiivinen varaus sijaitsee typpiatomissa, ja sillä on kolmoissidos, C≡N ^-.

Asetaatti

Asetaatti, CH ₃ COO ^-, on ehkä kaikkein edustavia orgaanisia moniatominen anioni. Huomaa, että siinä on kolme elementtiä ja enemmän molekyylin luonne kuin muilla ioneilla (enemmän kovalenttisia sidoksia). Tämä anioni voidaan saada etikasta, joka on neutraloitu natriumbikarbonaatilla.

permanganaatin

Toistaiseksi yhdellä polyatomisella ionilla ei ole ollut keskiatomia, joka ei ole sähköä negatiivinen ei-metalliosa. Kuitenkin, tapauksessa permanganaatin, Keski-atomi on siirtymämetalli, mangaani, MnO ₄ ^-, negatiivisen varauksen kanssa delokalisoituneina välillä sen neljä atomia.

Tämä anioni on helppo tunnistaa, koska sen yhdisteillä on yleensä kirkkaan violetteja kiteitä, jotka värjäävät ratkaisujensa saman värin.

Chromate

Samoin kuin permanganaatissa, kromaatissa, CrO ₄ ^{2: ssa}, on kromi keskeisenä atomina. Toisin kuin MnO ₄ ^-, kromaatti on kaksiarvoinen, ja sen liuosten väri ei ole violetti, vaan keltainen.

Harjoitukset

Harjoitus 1

Mitkä ionit muodostavat seuraavan suolan? NH ₄ Naco ₃

Kemiallinen kaava paljastaa jo itsessään natriumkationin, Na ^{+: n}, koska se on aina polyatominen eikä muodosta kovalenttisia sidoksia. Oikealla puolella oleva karbonaattianioni, CO ₃ ², on heti tunnistettavissa; vasemmalla puolella ammoniumkationi erottuu. Näin ollen ionit ovat: NH ₄ ⁺, Na ⁺ ja CO ₃ ^2- (natrium- ja ammoniumkarbonaattia).

Harjoitus 2

Mitkä ionit muodostavat seuraavan suolan ja kuinka monta niistä on kaavaa kohti? MgKPO ₄

Jälleen kerran etsimme ensin monatomisia ioneja; tässä tapauksessa kalium, K ⁺ ja magnesium, Mg2 ⁺. Meillä on jäljellä fosfaatti-anioni, PO ₄ ^3-, joka näkyy kaavan oikealla puolella. Kaava, sitten olisi yksi ioni kutakin, jonka suhde on 1: 1: 1 (1 Mg ²⁺: 1 K ⁺: 1 PO ₄ ³).

Harjoitus 3

Mitä ioneja seuraavalla yhdisteellä on? AlOH ₃. Onko siinä ongelma?

Kaava herättää sekaannusta. Tämä voitaisiin myös kirjoittaa seuraavasti: AlH ₃ O. Siksi siinä olisi kaksi kationia: Al ³⁺ ja H ₃ O ⁺, rikkoen ionisen neutraalisuuden säilymistä. Näiden neljän positiivisen varauksen on välttämättä oltava negatiivisia varauksia.

Tämän päättelyn perusteella yhdistettä AlOH ₃ ei voi olla. Entä Al (OH) ₃ ? Sillä on edelleen kolmiarvoinen Al ³⁺ -kationi, mutta nyt siinä on hyvin tunnettu anioni: hydroksyyli, OH ^-. Siellä on oltava kolme OH ^- Al ^3+: n positiivisen varauksen neutraloimiseksi, ja siksi suhde on 1: 3 (1 Al ³⁺: 3 OH ^-).

Harjoitus 4

Mitä ioneja seuraavalla yhdisteellä on? K ₂ Ti (CN) ₄

Al (OH) _3: n esimerkistä tiedämme, että suluissa on polyatominen anioni; tässä tapauksessa syanidi, CN ^-. Samoin kalium on K ⁺ -monatominen kationi, ja jos sitä on kaavassa kaksi, ne lisäisivät kaksi positiivista varausta. Meiltä puuttuisi kaksi muuta positiivista varausta, jotka voivat tulla vain titaanista, Ti ^{2+: sta}.

Näin ollen, K ₂ Ti (CN) ₄ on seuraavat ionit: K ⁺, Ti ²⁺ ja CN ^-, suhteessa 2: 1: 4 (2 K ⁺: 1 Ti ²⁺: 4 CN ^-).

Viitteet

1. Whitten, Davis, Peck ja Stanley. (2008). Kemia (8. painos). CENGAGE -oppiminen.
2. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Orgaaninen kemia. Amiineja. (10 ^th painos.). Wiley Plus.
3. Wikipedia. (2020). Polyatominen ioni. Palautettu osoitteesta: en.wikipedia.org
4. Washingtonin yliopisto. (2001). Tavallisten polyatomisten ionien taulukot. Palautettu: chemistry.wustl.edu
5. Helmenstine, tohtori Anne Marie (12. tammikuuta 2019). Polyatominen ioni: määritelmä ja esimerkit. Palautettu osoitteesta: gondo.com
6. Khan-akatemia. (2020). Polyatomiset ionit. Palautettu osoitteesta: es.khanacademy.org