IONII POLIATOMICI: LISTA ȘI EXERCIȚIILE - CHIMIE

De ionii poliatomice sunt cele care conțin doi sau mai mulți atomi, astfel încât acestea sunt cunoscute sub numele de ioni moleculari. În schimb, ionii monatomici au un singur atom și sunt obținuți din câștigul sau pierderea electronilor suferiți de elementele tabelului periodic.

De exemplu, dacă aruncăm o privire asupra metalelor, vom obține cationi: Na ⁺ , Mg ²⁺ , Ga ³⁺ , Ti ⁴⁺ etc. Între timp, elementele nemetalice, în esență, ne vor oferi anioni: O ^2- , S ^2- , F ^- , N ^3- etc. În ele încărcătura ionică este localizată pe deplin și într-o anumită măsură același lucru se întâmplă și cu ionii poliatomici; deși există mii de excepții.

În tencuiala ornamentației găsim ionul sulfat, care este poliatomic și este însoțit și de molecule de calciu și apă. Sursa: Pixnio

Într-un ion poliatomic, în mod obișnuit, sarcina negativă se bazează pe cei mai electroni atomi și o astfel de situație ar fi posibilă numai dacă ar exista legături covalente interne. Deoarece există legături covalente, ne confruntăm cu o moleculă încărcată ionic sau un complex metalic. Aceste tipuri de ioni sunt foarte răspândite în chimia organică.

În chimia anorganică, de exemplu, unul dintre cei mai cunoscuți ioni este anionul sulfat, SO ₄^2- . După cum se poate observa, acesta are două elemente: sulful și oxigenul, care adaugă un total de cinci atomi legați de legături SO. SO ₄^2- face parte din ghips și soiurile sale mineralogice, utilizate pe scară largă încă din cele mai vechi timpuri în lucrările de construcție.

Lista celor mai comuni ioni poliatomici

Unii dintre ionii poliatomici mai comuni vor fi menționați mai jos. Două dintre ele, cruciale în chimia soluțiilor, provin din aceeași apă.

hidroniu

Cationul hidroniu, H ₃ O ⁺ , este una dintre cele mai simple cationi poliatomice. Sarcina pozitivă rezidă pe atomul central de oxigen. Este generată atunci când o moleculă de apă câștigă hidrogen.

hidroxil

Cunoscut și sub denumirea de hidroxil, OH ^- , este un anion poliatomic format din doar doi atomi legați covalent, OH. Sarcina negativă se află pe atomul de oxigen și este generată atunci când o moleculă de apă pierde un hidrogen.

Carbonat

Anionul carbonat, CO ₃^2- , se găsește în calcar și marmură, precum și în cretă pe tablă. Cele două sarcini negative ale acestuia sunt delocalizate prin rezonanță între cei trei atomi de oxigen, carbonul fiind atomul central.

Nitrat

Anionul de azotat, NO ₃^- , esențial pentru plante, are o structură foarte asemănătoare cu cea a carbonatului. Din nou, încărcarea negativă este delocalizată între oxigen, deoarece sunt cei mai electronegativi atomi.

Amoniu

După hidroniu, amoniacul, NH ₄⁺ , este cel mai relevant cation, deoarece este derivat din amoniac, un gaz esențial pentru nenumărate procese industriale. Azotul este atomul central și, în ciuda faptului că este cel mai electronegativ, are o încărcare pozitivă ca urmare a pierderii unui electron atunci când formează patru legături NH.

Peroxid

Anionul peroxid, O ₂^2- , este special, deoarece este diatomic și omonuclear, având o legătură OO.

Oxalați

Anionul oxalat, C ₂ O ₄^2- , este derivat din acidul oxalic, și este literalmente o piatră în rinichi.

Fosfat

Anionul fosfat, PO ₄^3- , are o mărime mare de încărcare, care este delocalizată între cei patru atomi fosforosi prin rezonanță. Se găsește în minerale abundente și alcătuiește cristalele oaselor noastre.

Cianura

Anionul de cianură, CN ^- , este de asemenea diatomic, dar heteronuclear. Sarcina negativă rezidă pe atomul de azot și are o legătură triplă, C≡N ^- .

Acetat

Acetat, CH ₃ COO ^- , este probabil cel mai reprezentativ anionului organic poliatomic. Rețineți că are trei elemente și un caracter mai molecular decât ceilalți ioni (mai multe legături covalente). Acest anion poate fi obținut din oțet neutralizat cu bicarbonat de sodiu.

Permanganat

Până în prezent, niciun ion poliatomic nu a avut un atom central care nu este un element nemetalic electronegativ. Cu toate acestea, în cazul permanganatului, atomul central este un metal de tranziție, mangan, MnO ₄^- , cu sarcina negativă delocalizată între cei patru atomi ai săi.

Acest anion este ușor de recunoscut, deoarece compușii săi au, de obicei, cristale violete strălucitoare, care colora soluțiile lor de aceeași culoare.

Cromat

Similar cu cazul permanganat, cromatul, CrO ₄^2- , are crom ca atom central. Spre deosebire de MnO ₄^- , cromatul este divalent, iar culoarea soluțiilor sale nu este purpurie, ci galbenă.

Exerciții

Exercitiul 1

Ce ioni alcătuiesc următoarea sare? NH ₄ Naco ₃

Formula chimică relevă deja prin ea însăși prezența cationului de sodiu, Na ⁺ , deoarece va fi întotdeauna poliatomică și nu va forma legături covalente. În dreapta, anionul carbonat, CO ₃^2- , este imediat recunoscut ; în timp ce în stânga iese în evidență cationul amoniu Prin urmare, ionii sunt: NH ₄⁺ , Na ⁺ și CO ₃^2- (carbonat de sodiu și amoniu).

Exercițiul 2

Ce ioni alcătuiesc următoarea sare și câți dintre ei există pe formulă? MgKPO ₄

Din nou, căutăm mai întâi ionii monatomici; în acest caz, potasiu, K ⁺ și magneziu, Mg ²⁺ . Ne rămâne cu anionul fosfat, PO ₄^3- , vizibil în partea dreaptă a formulei. Prin formulă, avem apoi câte un ion din fiecare, al cărui raport este 1: 1: 1 (1 Mg ²⁺ : 1 K ⁺ : 1 PO ₄^3- ).

Exercițiul 3

Ce ioni are următorul compus? AlOH ₃ . Există o problemă cu asta?

Formula invită confuzie. Acest lucru ar putea fi de asemenea scrisă ca: ALH ₃ O. Prin urmare, ar avea doi cationi: Al ³⁺ și H ₃ O ⁺ , încălcând conservarea neutralității ionice. Trebuie să existe neapărat sarcini negative care să contracareze aceste patru sarcini pozitive.

Având în vedere acest raționament, compusul AlOH ₃ nu poate exista. Ce zici de Al (OH) ₃ ? Are încă cationul Al ³⁺ trivalent , dar acum are un anion binecunoscut: hidroxilul, OH ^- . Trebuie să existe trei OH ^- pentru a neutraliza încărcarea pozitivă a Al ³⁺ , și de aceea raportul este 1: 3 (1 Al ³⁺ : 3 OH ^- ).

Exercițiul 4

Ce ioni are următorul compus? K ₂ Ti (CN) ₄

Din exemplul lui Al (OH) ₃ știm că ceea ce este în paranteză este un anion poliatomic; în acest caz, cianură, CN ^- . De asemenea, potasiul este un cation monatomic K ⁺ și, având două dintre acestea în formulă, acestea ar adăuga două sarcini pozitive. Am lipsi alte două încărcări pozitive, care pot proveni doar din titan, Ti ²⁺ .

Prin urmare, K ₂ Ti (CN) ₄ are următorii ioni: K ⁺ , Ti ²⁺ și CN ^- , într - un raport de 2: 1: 4 (2 K ⁺ : 1 Ti ²⁺ : 4 CN ^- ).

Referințe

Whitten, Davis, Peck și Stanley. (2008). Chimie (Ediția a VIII-a). CENGAGE Învățare.
Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Chimie organica. Aminele. ( Ediția ^a 10- ^a .) Wiley Plus.
Wikipedia. (2020). Ion poliatomic. Recuperat de la: en.wikipedia.org
Universitatea Washington. (2001). Tabelele ionilor poliautomici comuni. Recuperat din: chimie.wustl.edu
Helmenstine, Anne Marie, doctorat. (12 ianuarie 2019). Ion poliatomic: definiție și exemple. Recuperat de la: thinkco.com
Academia Khan. (2020). Ionii poliatomici. Recuperat de la: es.khanacademy.org

IONII POLIATOMICI: LISTA ȘI EXERCIȚIILE - CHIMIE - 2025