ไอออน POLYATOMIC: รายการและแบบฝึกหัด - เคมี

ไอออน polyatomicเป็นผู้ที่มีสองคนหรือมากกว่าอะตอมเพื่อให้พวกเขายังเป็นที่รู้จักกันในชื่อของไอออนโมเลกุล ในทางตรงกันข้าม monatomic ไอออนมีเพียงอะตอมเดียวและได้มาจากการได้รับหรือการสูญเสียอิเล็กตรอนที่ได้รับจากองค์ประกอบของตารางธาตุ

ตัวอย่างเช่นถ้าเราดูโลหะเราจะได้ไอออนบวก: Na ⁺ , Mg ²⁺ , Ga ³⁺ , Ti ⁴⁺เป็นต้น ในขณะเดียวกันองค์ประกอบที่ไม่ใช่โลหะในสาระสำคัญจะทำให้เรามีแอนไอออน: O ^2- , S ^2- , F ^- , N ^3-ฯลฯ ในนั้นประจุไอออนิกจะถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นอย่างสมบูรณ์และในระดับหนึ่งก็เกิดขึ้นเช่นเดียวกันกับไอออนโพลีอะตอม แม้ว่าจะมีข้อยกเว้นหลายพันข้อ

ในปูนปลาสเตอร์ของการตกแต่งเราพบไอออนซัลเฟตซึ่งเป็นโพลีอะตอมมิกและยังมาพร้อมกับโมเลกุลของแคลเซียมและน้ำ ที่มา: Pixnio

ใน polyatomic ion โดยทั่วไปแล้วประจุลบจะอยู่บนอะตอมอิเล็กโทรเนกาติวิตีส่วนใหญ่และสถานการณ์ดังกล่าวจะเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อมีพันธะโควาเลนต์อยู่ภายใน เนื่องจากมีพันธะโควาเลนต์เราจึงเผชิญกับโมเลกุลที่มีประจุไอออนหรือโลหะเชิงซ้อน ไอออนประเภทนี้แพร่หลายอย่างมากในเคมีอินทรีย์

ในวิชาเคมีอนินทรีตัวอย่างหนึ่งของไอออนที่รู้จักกันดีที่สุดคือไอออนซัลเฟต, SO ₄ 2-ดังจะเห็นได้ว่ามันมีองค์ประกอบสองอย่างคือกำมะถันและออกซิเจนซึ่งรวมกันได้ถึงห้าอะตอมที่เชื่อมโยงกันด้วยพันธะ SO SO ₄^2-เป็นส่วนหนึ่งของยิปซัมและพันธุ์แร่วิทยาที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในงานก่อสร้างมาตั้งแต่สมัยโบราณ

รายชื่อไอออนโพลีอะตอมที่พบบ่อยที่สุด

ไอออนของ polyatomic ทั่วไปบางส่วนจะกล่าวถึงด้านล่าง สองสิ่งที่สำคัญในเคมีของสารละลายมาจากน้ำเดียวกัน

ไฮโดรเนียม

ไฮโดรเนียมไอออนบวก H ₃ O ⁺เป็นหนึ่งในไอออนบวกโพลีอะตอมที่ง่ายที่สุด ประจุบวกอาศัยอยู่บนอะตอมของออกซิเจนกลาง สร้างขึ้นเมื่อโมเลกุลของน้ำได้รับไฮโดรเจน

ไฮดรอกซิ

หรือที่เรียกว่าไฮดรอกซิล OH ^-เป็นแอนไอออนที่มีหลายอะตอมประกอบด้วยอะตอมที่เชื่อมโยงโควาเลนต์เพียงสองอะตอมคือ OH ประจุลบอยู่บนอะตอมออกซิเจนและถูกสร้างขึ้นเมื่อโมเลกุลของน้ำสูญเสียไฮโดรเจน

คาร์บอเนต

ไอออนคาร์บอเนต CO ₃^2-พบได้ในหินปูนและหินอ่อนเช่นเดียวกับชอล์กบนกระดานดำ ประจุลบสองตัวของมันถูกแบ่งโดยการสั่นพ้องระหว่างอะตอมออกซิเจนทั้งสามโดยคาร์บอนเป็นอะตอมกลาง

กรดดินประสิว

ไนเตรตแอนไอออน NO ₃^-จำเป็นสำหรับพืชมีโครงสร้างคล้ายกับคาร์บอเนตมาก อีกครั้งที่ประจุลบจะถูกแยกระหว่างออกซีเจนเนื่องจากเป็นอะตอมที่มีอิเล็กโทรเนกาติวิตีมากที่สุด

แอมโมเนียม

หลังจากไฮโดรเนียมแอมโมเนียม NH ₄⁺เป็นไอออนบวกที่เกี่ยวข้องมากที่สุดเนื่องจากได้มาจากแอมโมเนียซึ่งเป็นก๊าซที่จำเป็นสำหรับกระบวนการทางอุตสาหกรรมจำนวนนับไม่ถ้วน ไนโตรเจนเป็นอะตอมกลางและถึงแม้จะเป็นอิเล็กโทรเนกาติวิตีมากที่สุด แต่ก็มีประจุบวกอันเป็นผลมาจากการสูญเสียอิเล็กตรอนเมื่อสร้างพันธะ NH สี่พันธะ

เปอร์ออกไซด์

แอนไอออนเปอร์ออกไซด์ O ₂^2-มีความพิเศษเนื่องจากเป็นไดอะตอมและโฮโมนิวเคลียร์โดยมีพันธะ OO

ออกซาเลต

แอนไอออนออกซาเลต C ₂ O ₄^2-มาจากกรดออกซาลิกและเป็นหินในไต

ฟอสเฟต

แอนไอออนฟอสเฟต PO ₄^3-มีประจุขนาดใหญ่ซึ่งถูกแบ่งระหว่างอะตอมฟอสฟอรัสทั้งสี่โดยการสั่นพ้อง พบในแร่ธาตุมากมายและประกอบเป็นผลึกของกระดูกของเรา

ไซยาไนด์

แอนไอออนของไซยาไนด์ CN ^-เป็นไดอะตอมมิคเช่นกัน แต่ต่างขั้ว อาศัยประจุลบในอะตอมไนโตรเจนและมีพันธะสาม, C≡N -

acetate

Acetate, CH ₃ COO ^-อาจเป็นประจุลบ polyatomic อินทรีย์ที่เป็นตัวแทนมากที่สุด สังเกตว่ามันมีสามองค์ประกอบและมีลักษณะโมเลกุลมากกว่าไอออนอื่น ๆ (พันธะโควาเลนต์มากกว่า) ประจุลบนี้ได้จากน้ำส้มสายชูที่ถูกทำให้เป็นกลางด้วยโซเดียมไบคาร์บอเนต

เกลือของแมงกานีส

จนถึงขณะนี้ยังไม่มีไอออนโพลีอะตอมมีอะตอมกลางที่ไม่ใช่องค์ประกอบอโลหะอิเล็กโทรเนกาติวิตี อย่างไรก็ตามในกรณีของเปอร์แมงกาเนตอะตอมกลางเป็นโลหะทรานซิชันคือแมงกานีส MnO ₄^-โดยมีประจุลบที่แยกออกระหว่างอะตอมทั้งสี่

ประจุลบนี้เป็นที่จดจำได้ง่ายเนื่องจากสารประกอบของมันมักจะมีผลึกสีม่วงสว่างซึ่งทำให้สารละลายมีสีเหมือนกัน

โครเมต

คล้ายกับกรณีของเปอร์แมงกาเนตโครเมต CrO ₄^2-มีโครเมียมเป็นอะตอมกลาง ซึ่งแตกต่างจาก MnO ₄^-โครเมตเป็นดิวาเลนต์และสีของสารละลายไม่ใช่สีม่วง แต่เป็นสีเหลือง

การออกกำลังกาย

แบบฝึกหัด 1

ไอออนใดประกอบเป็นเกลือต่อไปนี้? เอ็นเอช₄นาโค₃

สูตรทางเคมีแสดงให้เห็นแล้วด้วยตัวเองว่ามีโซเดียมไอออนบวก Na ⁺เนื่องจากมันจะเป็นโพลีอะตอมเสมอไปและจะไม่สร้างพันธะโควาเลนต์ ด้านขวา, ไอออนคาร์บอเนต, CO ₃^2-เป็นที่รู้จักทันที; ในขณะที่แอมโมเนียมไอออนบวกอยู่ทางด้านซ้าย ดังนั้นไอออนคือ: NH ₄⁺ , Na ⁺และ CO ₃^2- (โซเดียมและแอมโมเนียมคาร์บอเนต)

แบบฝึกหัด 2

ไอออนใดประกอบเป็นเกลือต่อไปนี้และมีกี่ไอออนต่อสูตร? MgKPO ₄

เรามองหา monatomic ไอออนก่อน ในกรณีนี้โพแทสเซียม K ⁺และแมกนีเซียม Mg 2+เราจะเหลือไอออนฟอสเฟต PO ₄^3-ปรากฏทางด้านขวาของสูตร ตามสูตรแล้วเราจะมีไอออนหนึ่งตัวซึ่งมีอัตราส่วนคือ 1: 1: 1 (1 Mg ²⁺ : 1 K ⁺ : 1 PO ₄^3- )

แบบฝึกหัด 3

สารประกอบต่อไปนี้มีไอออนอะไรบ้าง? AlOH ₃ . มีปัญหากับมันหรือไม่?

สูตรชวนให้สับสน นอกจากนี้ยังสามารถเขียนได้ว่า: AlH ₃ O ดังนั้นจึงมีสองไอออนบวก: Al ³⁺และ H ₃ O ⁺ซึ่งเป็นการละเมิดการอนุรักษ์ความเป็นกลางของไอออนิก จำเป็นต้องมีประจุลบที่ต่อต้านประจุบวกทั้งสี่นี้

ด้วยเหตุผลนี้จึงไม่สามารถมีสารประกอบ AlOH ₃ได้ แล้ว Al (OH) ₃ล่ะ? มันก็ยังคงมี trivalent Al ³⁺ไอออนบวกแต่ตอนนี้มันจะมีประจุลบที่รู้จักกันดี: ไฮดรอกซิโอ-ต้องมี OH สามตัว^-เพื่อทำให้ประจุบวกของ Al ³⁺เป็นกลางและนั่นคือสาเหตุที่อัตราส่วนคือ 1: 3 (1 Al ³⁺ : 3 OH ^- )

แบบฝึกหัด 4

สารประกอบต่อไปนี้มีไอออนอะไรบ้าง? K ₂ Ti (CN) ₄

จากตัวอย่างของ Al (OH) ₃เรารู้ว่าสิ่งที่อยู่ในวงเล็บคือประจุลบ polyatomic ในกรณีนี้ไซยาไนด์, CN -ในทำนองเดียวกันโพแทสเซียมเป็นไอออนบวกเชิงเดี่ยวของ K ⁺และเมื่อมีสองในสูตรก็จะเพิ่มประจุบวกสองประจุ เราจะขาดประจุบวกอีกสองชนิดซึ่งมาจากไทเทเนียม Ti ²⁺เท่านั้น

ดังนั้น K ₂ Ti (CN) ₄จึงมีไอออนต่อไปนี้: K ⁺ , Ti ²⁺และ CN ^-ในอัตราส่วน 2: 1: 4 (2 K ⁺ : 1 Ti ²⁺ : 4 CN ^- )

อ้างอิง

Whitten, Davis, Peck & Stanley (2008) เคมี (ฉบับที่ 8) CENGAGE การเรียนรู้
Graham Solomons TW, Craig B.Fryhle (2011) เคมีอินทรีย์. เอมีน (10 ^THฉบับ.) ไวลีย์พลัส
วิกิพีเดีย (2020) ไอออนโพลีอะตอม สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
มหาวิทยาลัยวอชิงตัน. (2001) ตารางของไอออนโพลีอะตอมทั่วไป ดึงมาจาก: chemistry.wustl.edu
Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (12 มกราคม 2562). Polyatomic Ion: ความหมายและตัวอย่าง ดึงมาจาก: thoughtco.com
Khan Academy. (2020) ไอออนโพลีอะตอม สืบค้นจาก: es.khanacademy.org

ไอออน POLYATOMIC: รายการและแบบฝึกหัด - เคมี - 2025