Lista i ćwiczenia jonów wieloatomowych

1929
Abraham McLaughlin

Plik Jony polatomowe To wszystkie te, które zawierają dwa lub więcej atomów, dlatego znane są również pod nazwą jonów molekularnych. Natomiast jony jednoatomowe mają tylko jeden atom i pochodzą z przyrostu lub utraty elektronów przez elementy układu okresowego..

Na przykład, jeśli spojrzymy na metale, otrzymamy kationy: Na+, Mgdwa+, Ga3+, ty4+, itp. Tymczasem niemetaliczne pierwiastki w istocie dadzą nam aniony: Odwa-, Sdwa-, fa-, N3-, itp. W nich ładunek jonowy jest w pełni zlokalizowany i do pewnego stopnia to samo dzieje się z jonami poliatomowymi; chociaż są tysiące wyjątków.

W tynku zdobienia znajdujemy jon siarczanowy, który jest poliatomem, a także towarzyszą mu cząsteczki wapnia i wody. Źródło: Pixnio

W jonie wieloatomowym zwykle ładunek ujemny spoczywa na najbardziej elektroujemnych atomach i taka sytuacja byłaby możliwa tylko wtedy, gdyby istniały wewnętrzne wiązania kowalencyjne. Ponieważ istnieją wiązania kowalencyjne, mamy do czynienia z cząsteczką naładowaną jonowo lub kompleksem metalu. Te typy jonów dominują w chemii organicznej..

Na przykład w chemii nieorganicznej jednym z najlepiej znanych jonów jest anion siarczanowy SO4dwa-. Jak widać, ma dwa pierwiastki: siarkę i tlen, które razem dają w sumie pięć atomów połączonych wiązaniami S-O. SO4dwa- Wchodzi w skład gipsu i jego odmian mineralogicznych, szeroko stosowany od czasów starożytnych w budownictwie.

Indeks artykułów

  • 1 Lista najczęściej występujących jonów wieloatomowych
    • 1.1 Hydronium
    • 1,2 hydroksyl
    • 1.3 Węglan
    • 1.4 Azotany
    • 1.5 Amon
    • 1.6 Nadtlenek
    • 1.7 Szczawian
    • 1.8 Fosforan
    • 1.9 Cyjanek
    • 1.10 Octan
    • 1.11 Nadmanganian
    • 1.12 Chromian
  • 2 Ćwiczenia
    • 2.1 Ćwiczenie 1
    • 2.2 Ćwiczenie 2
    • 2.3 Ćwiczenie 3
    • 2.4 Ćwiczenie 4
  • 3 Odnośniki

Lista najczęściej występujących jonów wieloatomowych

Niektóre z bardziej powszechnych jonów poliatomowych zostaną wymienione poniżej. Dwa z nich, kluczowe w chemii roztworów, pochodzą z tej samej wody.

Hydronium

Kation hydroniowy, H.3LUB+, jest to jeden z najprostszych kationów wieloatomowych. Ładunek dodatni znajduje się na centralnym atomie tlenu. Powstaje, gdy cząsteczka wody zyskuje wodór.

Hydroksyl

Znany również jako hydroksyl, OH-, Jest to poliatomowy anion składający się tylko z dwóch kowalencyjnie związanych atomów O-H. Ujemny ładunek znajduje się na atomie tlenu i powstaje, gdy cząsteczka wody traci wodór.

Węglan

Anion węglanowy, CO3dwa-, występuje w wapieniu i marmurze, a także w kredzie na tablicach. Jego dwa ładunki ujemne ulegają delokalizacji w wyniku rezonansu między trzema atomami tlenu, przy czym atomem centralnym jest węgiel.

Azotan

Anion azotanowy, NIE3-, Niezbędny dla roślin, ma strukturę bardzo podobną do węglanu. Ponownie, ujemny ładunek jest zdelokalizowany między tlenami, ponieważ są one najbardziej elektroujemnymi atomami..

Amon

Po hydronium, amonie, NH4+, jest to najistotniejszy kation, ponieważ pochodzi z amoniaku, gazu niezbędnego w niezliczonych procesach przemysłowych. Azot jest atomem centralnym i pomimo tego, że jest najbardziej elektroujemny, ma ładunek dodatni w wyniku utraty elektronu podczas tworzenia czterech wiązań N-H..

Nadtlenek

Anion nadtlenkowy, Odwadwa-, jest wyjątkowy, ponieważ jest dwuatomowy i homojądrowy, z wiązaniem O-O.

Szczawian

Anion szczawianowy CdwaLUB4dwa-, pochodzi z kwasu szczawiowego i jest dosłownie kamieniem nerkowym.

Fosforan

Anion fosforanowy, PO43-, ma duży ładunek, który jest zdelokalizowany pomiędzy czterema atomami fosforu w wyniku rezonansu. Występuje w obfitych minerałach i tworzy kryształy naszych kości.

Cyjanek

Anion cyjankowy, CN-, jest również dwuatomowa, ale heterojądrowa. Ujemny ładunek znajduje się na atomie azotu i ma potrójne wiązanie C≡N-.

Octan

Octan, CH3GRUCHAĆ-, jest to prawdopodobnie najbardziej reprezentatywny organiczny anion wieloatomowy. Zauważ, że ma trzy pierwiastki i bardziej molekularny charakter niż inne jony (więcej wiązań kowalencyjnych). Ten anion można otrzymać z octu zobojętnionego wodorowęglanem sodu.

Nadmanganian

Jak dotąd żaden jon wieloatomowy nie miał centralnego atomu innego niż elektroujemny niemetaliczny pierwiastek. Jednak w przypadku nadmanganianu centralnym atomem jest metal przejściowy, mangan, MnO4-, z ujemnym ładunkiem zdelokalizowanym między jego czterema atomami.

Anion ten jest łatwy do rozpoznania, ponieważ jego związki zwykle mają jaskrawo fioletowe kryształy, które zabarwiają swoje roztwory na ten sam kolor..

Chromian

Podobnie jak w przypadku nadmanganianu, chromianu, CrO4dwa-, ma chrom jako centralny atom. W przeciwieństwie do MnO4-, chromian jest dwuwartościowy, a kolor jego roztworów nie jest fioletowy, ale żółty.

Trening

Ćwiczenie 1

Jakie jony tworzą następującą sól? NH4Prażona kukurydza3

Wzór chemiczny już ujawnia obecność kationu sodu Na+, ponieważ zawsze będzie wieloatomowy i nie będzie tworzył wiązań kowalencyjnych. Po prawej stronie anion węglanowy CO jest natychmiast rozpoznawalny.3dwa-; podczas gdy po lewej stronie wyróżnia się kation amonu. Dlatego jony stają się: NH4+, Na+ i CO3dwa- (węglan sodowo-amonowy).

Ćwiczenie 2

Jakie jony tworzą poniższą sól i ile ich jest w formule? MgKPO4

Ponownie, najpierw szukamy jonów jednoatomowych; w tym przypadku potas, K+, i magnez, Mgdwa+. Pozostaje nam anion fosforanowy PO43-, widoczne po prawej stronie formuły. Zgodnie ze wzorem mamy wtedy po jednym jonie każdego, którego stosunek wynosi 1: 1: 1 (1 Mgdwa+: 1K+ : 1 PO43-).

Ćwiczenie 3

Jakie jony ma następujący związek? AlOH3. Czy jest z tym problem?

Formuła wprowadza zamieszanie. Można to również zapisać jako: AlH3O. W związku z tym miałby dwa kationy: Al3+ i H3LUB+, naruszenie zachowania neutralności jonowej. Koniecznie muszą istnieć ładunki ujemne, które przeciwdziałają tym czterem ładunkom dodatnim..

Biorąc pod uwagę to rozumowanie, związek AlOH3 nie może istnieć. A co z Al (OH)3? Nadal zawiera trójwartościowy kation Al3+, ale teraz ma dobrze znany anion: hydroksyl, OH-. Muszą być trzy OH- zneutralizować dodatni ładunek Al3+, dlatego stosunek ten wynosi 1: 3 (1 Al3+ : 3 OH-).

Ćwiczenie 4

Jakie jony ma następujący związek? K.dwaTi (CN)4

Na przykładzie Al (OH)3 wiemy, że to, co znajduje się w nawiasach, jest poliatomowym anionem; w tym przypadku cyjanek, CN-. Podobnie potas jest jednoatomowym kationem K.+, a mając dwa z nich w formule, dodaliby dwa ładunki dodatnie. Brakowałoby nam dwóch innych ładunków dodatnich, które mogą pochodzić tylko z tytanu Tidwa+.

Dlatego KdwaTi (CN)4 ma następujące jony: K+, tydwa+ i CN-, w stosunku 2: 1: 4 (2 K+ : 1 Tidwa+ : 4 CN-).

Bibliografia

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemia. (8th ed.). CENGAGE Learning.
  2. Graham Solomons T.W., Craig B. Fryhle. (2011). Chemia organiczna. Aminy. (10th wydanie.). Wiley plus.
  3. Wikipedia. (2020). Jon wieloatomowy. Odzyskane z: en.wikipedia.org
  4. Washington University. (2001). Tabele wspólnych jonów wieloatomowych. Odzyskany z: chemistry.wustl.edu
  5. Helmenstine, dr Anne Marie (12 stycznia 2019). Jon wieloatomowy: definicja i przykłady. Odzyskany z: thinkco.com
  6. Khan academy. (2020). Jony polatomowe. Odzyskany z: es.khanacademy.org

Jeszcze bez komentarzy