Polyatomaire ionenlijst en oefeningen

De Polyatomische ionen Het zijn allemaal atomen die twee of meer atomen bevatten, daarom staan ​​ze ook bekend onder de naam moleculaire ionen. Monatomaire ionen daarentegen hebben slechts één atoom en zijn afgeleid van de winst of het verlies van elektronen die worden geleden door de elementen van het periodiek systeem..

Als we bijvoorbeeld naar metalen kijken, krijgen we kationen: Na⁺, Mg^twee+, Ga³⁺, U⁴⁺, enz. Ondertussen zullen de niet-metalen elementen ons in wezen anionen geven: O^twee-, S^twee-, F.^-, N^3-, enz. In hen is de ionische lading volledig gelokaliseerd, en tot op zekere hoogte gebeurt hetzelfde met polyatomaire ionen; hoewel er duizenden uitzonderingen zijn.

In een polyatomisch ion rust de negatieve lading gewoonlijk op de meest elektronegatieve atomen, en een dergelijke situatie zou alleen mogelijk zijn als er interne covalente bindingen waren. Omdat er covalente bindingen zijn, worden we geconfronteerd met een ionisch geladen molecuul of metaalcomplex. Dit soort ionen zijn zeer overheersend in de organische chemie..

In de anorganische chemie is een van de bekendste ionen bijvoorbeeld het sulfaatanion, SO₄^twee-. Zoals te zien is, heeft het twee elementen: zwavel en zuurstof, die samen een totaal van vijf atomen vormen die verbonden zijn door S-O-bindingen. De SO₄^twee- Het maakt deel uit van het gips en zijn mineralogische variëteiten, die sinds de oudheid veel worden gebruikt bij bouwwerkzaamheden.

Artikel index

• 1 Lijst met de meest voorkomende polyatomaire ionen
  • 1.1 Hydronium
  • 1.2 Hydroxyl
  • 1.3 Carbonaat
  • 1.4 Nitraat
  • 1.5 Ammonium
  • 1.6 Peroxide
  • 1.7 Oxalaat
  • 1.8 Fosfaat
  • 1.9 Cyanide
  • 1.10 Acetaat
  • 1.11 Permanganaat
  • 1.12 Chromaat
• 2 oefeningen
  • 2.1 Oefening 1
  • 2.2 Oefening 2
  • 2.3 Oefening 3
  • 2.4 Oefening 4
• 3 referenties

Lijst met de meest voorkomende polyatomaire ionen

Enkele van de meest voorkomende polyatomaire ionen zullen hieronder worden vermeld. Twee ervan, cruciaal in de chemie van oplossingen, komen uit hetzelfde water.

Hydronium

Het hydroniumkation, H₃OF⁺, het is een van de eenvoudigste polyatomaire kationen. De positieve lading bevindt zich op het centrale zuurstofatoom. Het wordt gegenereerd wanneer een watermolecuul waterstof krijgt.

Hydroxyl

Ook bekend als hydroxyl, OH^-, Het is een polyatomisch anion dat bestaat uit slechts twee covalent gebonden atomen, O-H. De negatieve lading wordt gevonden op het zuurstofatoom en wordt gegenereerd wanneer een watermolecuul waterstof verliest.

Carbonaat

Carbonaatanion, CO₃^twee-, het wordt gevonden in kalksteen en marmer, en ook in krijt op schoolborden. De twee negatieve ladingen worden gedelokaliseerd door resonantie tussen de drie zuurstofatomen, waarbij koolstof het centrale atoom is.

Nitraat

Nitraatanion, NO₃^-, Essentieel voor planten, het heeft een structuur die erg lijkt op die van carbonaat. Nogmaals, de negatieve lading is gedelokaliseerd tussen de zuurstofatomen omdat ze de meest elektronegatieve atomen zijn..

Ammonium

Na hydronium, ammonium, NH₄⁺, het is het meest relevante kation omdat het is afgeleid van ammoniak, een essentieel gas voor talloze industriële processen. Stikstof is het centrale atoom en ondanks dat het het meest elektronegatief is, heeft het een positieve lading als gevolg van het verlies van een elektron bij het vormen van vier NH-bindingen..

Peroxide

Het peroxide-anion, O_twee^twee-, is speciaal omdat het diatomisch en homonucleair is en een O-O-binding heeft.

Oxalaat

Het oxalaatanion, C._tweeOF₄^twee-, is afgeleid van oxaalzuur en is letterlijk een niersteen.

Fosfaat

Fosfaatanion, PO₄^3-, het heeft een grote lading, die door resonantie wordt gedelokaliseerd tussen zijn vier fosforatomen. Het wordt gevonden in overvloedige mineralen en vormt de kristallen van onze botten.

Cyanide

Cyanide-anion, CN^-, het is ook twee atomen maar heteronucleair. De negatieve lading bevindt zich op het stikstofatoom en heeft een drievoudige binding, C≡N^-.

Acetaat

Acetaat, CH₃COO^-, het is misschien wel het meest representatieve organische polyatomaire anion. Merk op dat het drie elementen heeft en een meer moleculair karakter heeft dan de andere ionen (meer covalente bindingen). Dit anion kan worden verkregen uit azijn geneutraliseerd met natriumbicarbonaat.

Permanganaat

Tot dusverre heeft geen enkel polyatomair ion een ander centraal atoom gehad dan een elektronegatief niet-metallisch element. In het geval van permanganaat is het centrale atoom echter een overgangsmetaal, mangaan, MnO₄^-, met de negatieve lading gedelokaliseerd tussen zijn vier atomen.

Dit anion is gemakkelijk te herkennen omdat de verbindingen ervan meestal helderpaarse kristallen hebben, die hun oplossingen dezelfde kleur geven..

Chromaat

Vergelijkbaar met het geval van permanganaat, chromaat, CrO₄^twee-, het heeft chroom als centraal atoom. In tegenstelling tot MnO₄^-, chromaat is tweewaardig en de kleur van de oplossingen is niet paars maar geel.

Opleiding

Oefening 1

Uit welke ionen bestaat het volgende zout? NH₄Popcorn₃

De chemische formule onthult al de aanwezigheid van het natriumkation, Na⁺, omdat het altijd polyatomisch zal zijn en geen covalente bindingen zal vormen. Aan de rechterkant is het carbonaatanion, CO, direct herkenbaar.₃^twee-​terwijl aan de linkerkant het ammoniumkation opvalt. Daarom worden de ionen: NH₄⁺, Na⁺ en co₃^twee- (natriumammoniumcarbonaat).

Oefening 2

Uit welke ionen bestaat het volgende zout en hoeveel daarvan zijn er per formule? MgKPO₄

Nogmaals, we zoeken eerst naar de mono-atomaire ionen; in dit geval kalium, K⁺, en magnesium, Mg^twee+. We blijven zitten met het fosfaatanion, PO₄^3-, zichtbaar aan de rechterkant van de formule. Volgens formule hebben we dan één ion van elk, waarvan de verhouding 1: 1: 1 (1 Mg^twee+: 1K⁺ : 1 PO₄^3-​.

Oefening 3

Welke ionen heeft de volgende verbinding? AlOH₃. Is er een probleem mee??

De formule roept verwarring op. Dit zou ook kunnen worden geschreven als: AlH₃O. Daarom zou het twee kationen hebben: Al³⁺ en H₃OF⁺, het schenden van het behoud van ionische neutraliteit. Er moeten noodzakelijkerwijs negatieve ladingen zijn die deze vier positieve ladingen tegengaan..

Gezien deze redenering is de verbinding AlOH₃ het kan niet bestaan. En hoe zit het met Al (OH)₃? Het heeft nog steeds het driewaardige kation Al³⁺, maar nu heeft het een bekend anion: hydroxyl, OH^-. Er moeten drie OH zijn^- om de positieve lading van Al te neutraliseren³⁺, en daarom is de verhouding 1: 3 (1 Al³⁺ : 3 OH^-​.

Oefening 4

Welke ionen heeft de volgende verbinding? K_tweeTi (CN)₄

Uit het voorbeeld van Al (OH)₃ we weten dat wat tussen haakjes staat een polyatomisch anion is; in dit geval cyanide, CN^-. Evenzo is kalium een ​​monatomisch kation K⁺, en als ze er twee in de formule hebben, zouden ze twee positieve ladingen toevoegen. We zouden twee andere positieve ladingen missen, die alleen van titanium kunnen komen, Ti^twee+.

Daarom is de K_tweeTi (CN)₄ heeft de volgende ionen: K⁺, U^twee+ en CN^-, in een verhouding van 2: 1: 4 (2 K⁺ : 1 Ti^twee+ : 4 CN^-​.

Referenties

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemie. (8e ed.). CENGAGE Leren.
2. Graham Solomons T.W., Craig B. Fryhle. (2011). Organische chemie. Amines. (10^th editie.). Wiley plus.
3. Wikipedia. (2020). Polyatomisch ion. Hersteld van: en.wikipedia.org
4. Washington University. (2001). Tabellen van gewone polyatomaire ionen. Hersteld van: chemistry.wustl.edu
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (12 januari 2019). Polyatomic Ion: definitie en voorbeelden. Hersteld van: thoughtco.com
6. Khan Academy. (2020). Polyatomische ionen. Hersteld van: es.khanacademy.org