Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

7.9: Багатоатомні іони

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    19605

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Назви багатоатомних іонів часто містять як префікс, так і суфікс.
    Малюнок\(\PageIndex{1}\) (Кредит: Huhu; Джерело: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bella_Rosa_%2528Kordes_1981%2529.JPG(opens у новому вікні); Ліцензія: Громадське надбання)

    Ви коли-небудь читали історію Ромео і Джульєтти?

    Шекспір писав: «Троянда під будь-яким іншим ім'ям пахне солодко» як частина романтичної балконної сцени між Ромео і Джульєттою у відомій п'єсі. Дві сім'ї були гіркими суперниками, але Джульєтта означала це твердження, щоб означати, що вона любить Ромео незалежно від того, як його звуть. Деякі імена прості - ми знаємо Ромео головним чином як Ромео. У більшості з нас є ім'я, по батькові (часто не використовується) і прізвище. У деяких культурах назви будуть набагато складніше. Повне ім'я відомого художника 20\(^\text{th}\) століття Пабло Пікассо - Пабло Дієго Хосе Франсіско де Паула Хуан Непонусено Марія де лос Ремедіос Сіпріано де ла Сантісіма Тринідад мученик Патрісіо Кліто Руїс і Пікассо.

    Багато матеріалів існують як просто бінарні сполуки, що складаються з катіона металу та неметалевого аніону, причому кожен іон складається лише з одного типу атома. Інші комбінації атомів також існують, або як більші іонні комплекси, або повні молекули. Деякі з найкорисніших матеріалів, з якими ми працюємо, містять багатоатомні іони.

    Багатоатомні іони

    Багатоатомний іон - це іон, що складається з більш ніж одного атома. Іон амонію складається з одного атома азоту і чотирьох атомів водню. Разом вони складають один іон із\(1+\) зарядом і формулою\(\ce{NH_4^+}\). Карбонатний іон складається з одного атома вуглецю і трьох атомів кисню і несе загальний заряд\(2-\). Формула карбонатного іона така\(\ce{CO_3^{2-}}\). Атоми багатоатомного іона щільно пов'язані між собою, і тому весь іон поводиться як єдина одиниця. На малюнках нижче показано кілька моделей.

    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Іон амонію\(\left( \ce{NH_4^+} \right)\) - це атом азоту (синій), пов'язаний з чотирма атомами водню (білим). (Кредит: Бен Міллс (Вікімедіа: Benjah-bmm27); Джерело: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ammonium-3D-balls.png(opens у новому вікні); Ліцензія: Громадське надбання)
    Малюнок\(\PageIndex{3}\): Іон гідроксиду\(\left( \ce{OH^-} \right)\) - це атом кисню (червоний), пов'язаний з атомом водню. (Кредит: Бен Міллс (Вікімедіа: Benjah-bmm27); Джерело: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hydroxide-3D-vdW.png(opens у новому вікні); Ліцензія: Громадське надбання)
    Малюнок\(\PageIndex{4}\): Карбонатний іон\(\left( \ce{CO_3^{2-}} \right)\) являє собою атом вуглецю (чорний), пов'язаний з трьома атомами кисню. (Кредит: Бен Міллс (Вікімедіа: Benjah-bmm27); Джерело: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Carbonate-3D-balls.png(opens у новому вікні); Ліцензія: Громадське надбання)

    У таблиці нижче наведено ряд багатоатомних іонів за назвою та за формулою. Заголовок для кожного стовпця вказує заряд на багатоатомні іони цієї групи. Зверніть увагу, що переважна більшість перерахованих іонів є аніонами - багатоатомних катіонів дуже мало.

    \(1-\) \(2-\) \(3-\) \(1+\) \(2+\)
    Таблиця\(\PageIndex{1}\): Загальні багатоатомні іони
    \ (1 -\)» style = «вертикальне вирівнювання: середина;" > ацетат,\(\ce{CH_3COO^-}\) \ (2 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> карбонат,\(\ce{CO_3^{2-}}\) \ (3 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> арсенат,\(\ce{AsO_3^{3-}}\) \ (1+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> амонію,\(\ce{NH_4^+}\) \ (2+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> димеркурій,\(\ce{Hg_2^{2+}}\)
    \ (1 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> бромат,\(\ce{BrO_3^-}\) \ (2 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> хромат,\(\ce{CrO_4^{2-}}\) \ (3 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> фосфіт,\(\ce{PO_3^{3-}}\) \ (1+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (2+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; ">
    \ (1 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> хлорат,\(\ce{ClO_3^-}\) \ (2 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> дихромат,\(\ce{Cr_2O_7^{2-}}\) \ (3 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> фосфат,\(\ce{PO_4^{3-}}\) \ (1+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (2+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; ">
    \ (1 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> хлорит,\(\ce{ClO_2^-}\) \ (2-\)» style = «вертикальне вирівнювання: середина;" > гідрофосфат,\(\ce{HPO_4^{2-}}\) \ (3 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (1+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (2+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; ">
    \ (1 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> ціанід,\(\ce{CN^-}\) \ (2 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> оксалат,\(\ce{C_2O_4^{2-}}\) \ (3 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (1+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (2+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; ">
    \ (1 -\)» style = «вертикальне вирівнювання: середина;" > дигідрофосфат,\(\ce{H_2PO_4^-}\) \ (2 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> перекис,\(\ce{O_2^{2-}}\) \ (3 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (1+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (2+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; ">
    \ (1 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> гідрокарбонат,\(\ce{HCO_3^-}\) \ (2 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> силікатна,\(\ce{SiO_3^{2-}}\) \ (3 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (1+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (2+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; ">
    \ (1 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> сульфат водню,\(\ce{HSO_4^-}\) \ (2 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> сульфат,\(\ce{SO_4^{2-}}\) \ (3 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (1+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (2+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; ">
    \ (1 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> сірководень,\(\ce{HS^-}\) \ (2 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> сульфіт,\(\ce{SO_3^{2-}}\) \ (3 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (1+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (2+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; ">
    \ (1 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> гідроксид,\(\ce{OH^-}\) \ (2 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (3 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (1+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (2+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; ">
    \ (1 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> гіпохлорит,\(\ce{ClO^-}\) \ (2 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (3 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (1+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (2+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; ">
    \ (1 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> нітрат,\(\ce{NO_3^-}\) \ (2 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (3 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (1+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (2+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; ">
    \ (1 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> нітрит,\(\ce{NO_2^-}\) \ (2 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (3 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (1+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (2+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; ">
    \ (1 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> перхлорат,\(\ce{ClO_4^-}\) \ (2 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (3 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (1+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (2+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; ">
    \ (1 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> перманганат,\(\ce{MnO_4^-}\) \ (2 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (3 -\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (1+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; "> \ (2+\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; ">

    Переважна більшість багатоатомних іонів - це аніони, багато з яких закінчуються на -ate або -ite. Зверніть увагу, що в деяких випадках, таких як нітрат\(\left( \ce{NO_3^-} \right)\) і нітрит\(\left( \ce{NO_2^-} \right)\), є кілька аніонів, які складаються з однакових двох елементів. У цих випадках різниця між іонами полягає в кількості присутніх атомів кисню, тоді як загальний заряд однаковий. Як клас, вони називаються оксоаніонами. Коли для певного елемента є два оксоаніони, той з більшою кількістю атомів кисню отримує суфікс -ate, тоді як той, у якого менша кількість атомів кисню, отримує суфікс -ite. Чотири оксоаніони хлору такі:

    • \(\ce{ClO^-}\), гіпохлорит
    • \(\ce{ClO_2^-}\), хлорит
    • \(\ce{ClO_3^-}\), хлорат
    • \(\ce{ClO_4^-}\), перхлорат

    У таких випадках іон з одним більшим атомом кисню, ніж -ат аніон, дається префікс per-. Іону з одним меншим атомом кисню, ніж аніон -іту, дається гіпо- префікс.

    Резюме

    • Багатоатомні іони містять більше одного типу атома в іоні.
    • Більшість багатоатомних іонів - це аніони, які називаються закінчуються на -ate або -ite.
    • Деякі аніони мають кілька форм і названі відповідно.

    Рецензія

    1. Напишіть формули для наступних іонів:
      1. амонію
      2. карбонату
      3. сульфат
      4. фосфат
    2. Назвіть такі іони:
      1. \(\ce{PO_3^{3-}}\)
      2. \(\ce{SiO_3^{2-}}\)
      3. \(\ce{OH^-}\)
      4. \(\ce{MnO_4^-}\)