Jon poliatomowy - Polyatomic ion

Elektrostatyczny potencjał mapa azotanu jonu ( N O
3
). Obszary zabarwione na półprzezroczyście na czerwono wokół samych czerwonych atomów tlenu oznaczają obszary o najbardziej ujemnym potencjale elektrostatycznym.

Wieloatomowym jonów , znany również jako jonu cząsteczkowego , jest kowalencyjnie związana dwóch, lub więcej atomów, lub na bazie kompleksu metalu , który może być uważany pracować jako pojedyncza jednostka, a ma netto ładunku , który nie jest równy zeru. W przeciwieństwie do cząsteczki , której ładunek netto wynosi zero, ten związek chemiczny jest jonem . (Przedrostek poli- oznacza „wiele” w języku greckim, ale nawet jony dwóch atomów są powszechnie określane jako wieloatomowe.)

W starszej literaturze jon wieloatomowy może być zamiast tego określany jako rodnik (lub rzadziej jako grupa rodnikowa ). (We współczesnym użyciu termin rodnik odnosi się do różnych wolnych rodników , które są gatunkami, które mają niesparowany elektron i nie muszą być naładowane).

Prostym przykładem jonu wieloatomowego jest jon wodorotlenkowy , który składa się z jednego atomu tlenu i jednego atomu wodoru, łącznie niosących ładunek netto -1 ; jego wzór chemiczny to O H
. Natomiast jon amonowy składa się z jednego atomu azotu i „czterech” atomów wodoru o ładunku +1; jego wzór chemiczny to N H+
4
.

Jony wieloatomowe są często przydatne w kontekście chemii kwasowo-zasadowej i tworzenia soli .

Często jon wieloatomowy może być uważany za sprzężony kwas lub zasadę cząsteczki obojętnej . Na przykład, koniugat podstawy z kwasem siarkowym (H 2 SO 4 ) jest wieloatomowym wodorosiarczan anionowego ( HSO
4
). Usunięcie kolejnego jonu wodorowego powoduje powstanie anionu siarczanowego ( SO2-
4
).

Nomenklatura anionów wieloatomowych

Istnieją dwie „zasady”, które można wykorzystać do nauki nomenklatury anionów wieloatomowych. Po pierwsze, dodanie przedrostka bi do nazwy powoduje dodanie wodoru do wzoru jonu i zwiększenie jego ładunku o 1, co jest konsekwencją ładunku jonu wodorowego +1. Alternatywą dla dwuprefiksu jest użycie w jego miejsce słowa wodór: anionu pochodzącego od H+
+ CO2
3
, HCO
3
, można nazwać wodorowęglanem lub wodorowęglanem.

Większość zwykłych wieloatomowych aniony oksyanionów , sprzężone zasady z kwasów tlenowych (kwasy pochodzące od tlenków z elementów niemetaliczne ). Na przykład anion siarczanowy S O2-
4
, pochodzi od H from
2
WIĘC
4
, który można uznać za SO
3
+ H
2
O
.

Druga zasada dotyczy liczby tlenu w jonie. Rozważ rodzinę oksyanionów chloru :

stan utlenienia -1 +1 +3 +5 +7
nazwa anionu chlorek podchloryn chloryt chloran nadchloran
formuła Cl
ClO
ClO
2
ClO
3
ClO
4
Struktura Jon chlorkowy Jon podchlorynowy Jon chlorynowy Jon chloranowy Jon nadchloranowy

Po pierwsze, myślę o -ate jonowego będąc „baza” nazwę, w tym przypadku dodanie per- prefiksu dodaje tlenu. Zmiana sufiksu -ate na -ite zredukuje ilość tlenu o jeden, a zachowanie sufiksu -ite i dodanie przedrostka hypo- zredukuje liczbę tlenów o jeden więcej. We wszystkich sytuacjach opłata pozostaje nienaruszona. Wzorzec nazewnictwa jest zgodny z wieloma różnymi seriami oksyanionów w oparciu o standardowy pierwiastek dla tej konkretnej serii. -Ite zawiera jeden atom tlenu mniej niż -ate , ale różne -ate Aniony mogą mieć różną liczbę atomów tlenu.

Te reguły nie działają ze wszystkimi anionami wieloatomowymi, ale działają z najbardziej powszechnymi. W poniższej tabeli podano przykłady niektórych z tych wspólnych grup anionów.

bromek podbromit bromit bromować nadbromian
Br
Brachu
Brachu
2
Brachu
3
Brachu
4
Jodek hipojodyt jodyt Jodat nadjodan
ja
IO
IO
2
IO
3
IO
4
lub IO5-
6
siarczek podsiarczyn siarczyn siarczan nadsiarczan
S2-
S
2
O2
2
WIĘC2
3
WIĘC2-
4
WIĘC2-
5
selenid hyposelenit selenit selenian
Se2-
Se
2
O2
2
SeO2
3
SeO2-
4
telluryd hipotelluryt telluryt tellurat
Te2-
TeO2
2
TeO2
3
TeO2-
4
azotek podazotyn azotyn azotan
N3-
N
2
O2
2
NIE
2
NIE
3
fosforek podfosforyn fosforyn fosforan nadfosforan
P3-
H
2
PO
2
PO3
3
PO3−
4
PO3-
5
arsenek hypoarsenite arsenit arsenian
Tak jak3-
AsO3−
2
AsO3
3
AsO3−
4

Inne przykłady powszechnych jonów wieloatomowych

Poniższe tabele zawierają dodatkowe przykłady powszechnie spotykanych jonów wieloatomowych. Podano tylko kilku przedstawicieli, ponieważ liczba jonów wieloatomowych spotykanych w praktyce jest bardzo duża.

Aniony
Tetrahydroksyboran B(OH)
4
Acetylid do2
2
Etoksylan lub etanolan do
2
H
5
O
Octan lub etanolan CH
3
GRUCHAĆ
lub C
2
H
3
O
2
benzoesan do
6
H
5
GRUCHAĆ
lub C
7
H
5
O
2
Cytrynian do
6
H
5
O3−
7
Węglan WSPÓŁ2
3
szczawian do
2
O2-
4
Cyjanek CN
Chromat CrO2-
4
Dwuchromian Cr
2
O2−
7
Wodorowęglan lub wodorowęglan HCO
3
Fosforan wodorowy HPO2-
4
Fosforan diwodorowy H
2
PO
4
Siarczan wodoru lub wodorosiarczan HSO
4
Manganian MnO2-
4
Nadmanganian MnO
4
Azanid lub amid NH
2
Nadtlenek O2
2
Wodorotlenek O
Dwusiarczek SH
tiocyjanian SCN
Krzemian SiO2-
4
Tiosiarczan S
2
O2
3
Kationy
Jony oniowe Jony karbenu Inne
guanidynia C(NH
2
)+
3
Tropylium do
7
H+
7
Rtęć(I) Hg2+
2
Amon NH+
4
Trifenylokarbenium (DO
6
H
5
)
3
do+
Fosfon PH+
4
cyklopropen do
3
H+
3
Hydronium H
3
O+
Fluoronu H
2
fa+
Pyrylium do
5
H
5
O+

Zobacz też

Linki zewnętrzne