4.9: Багатоатомні іони

Last updated
Save as PDF

Page ID: 20532

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

Цілі навчання

Розпізнавати багатоатомні іони в хімічних формулах.
Напишіть правильну формулу для іонних сполук з багатоатомними іонами.
Скористайтеся правилами іменування іонних сполук з багатоатомними іонами.

Багатоатомні іони

Деякі іони складаються з груп атомів, пов'язаних між собою і мають загальний електричний заряд. Оскільки ці іони містять більше одного атома, їх називають багатоатомними іонами. Багатоатомні іони мають характерні формули, назви та заряди, які слід запам'ятати. Наприклад, NO ₃ ^- це нітратний іон; він має один атом азоту і три атоми кисню і загальний 1− заряд. У таблиці\(\PageIndex{1}\) перераховані найбільш поширені багатоатомні іони.

Таблиця\(\PageIndex{1}\) деяких багатоатомних іонів
Ім'я	Формула
іон амонію	NH ₄ ⁺
ацетат іон	С ₂ Н ₃ О ₂ ⁻ (також написано СН ₃ СО ₂ ⁻)
карбонат-іон	СО ₃ ² ⁻
хромат іон	Кро ₄ ^{− ² −}
іон дихромат	Кр ₂ З ₇ ^{- ² −}
іон гідрокарбонату (бікарбонатний іон)	ГСО ₃ ⁻
іон ціаніду	CN ⁻
гідроксид-іон	ОХ ⁻
нітрат іон	НЕМАЄ ₃ ⁻
нітрит-іон	НЕМАЄ ₂ ⁻
перманганат іон	№ ₄ ⁻
фосфат-іон	ПО ₄ ^{- ³ −}
гідрофосфат-іон	ГПО ₄ ^{− ² −}
дигідрофосфат-іон	Н ₂ ПО ₄ ⁻
сульфат-іон	ТАК ₄ ² ⁻
іон сульфату водню (бісульфат-іон)	ВСО ₄ ⁻
сульфіт-іон	ТАК ₃ ² ⁻

Правило побудови формул для іонних сполук, що містять багатоатомні іони, таке ж, як і для формул, що містять одноатомні (одноатомні) іони: позитивний і негативний заряди повинні балансувати. Якщо для балансування заряду потрібно більше одного конкретного багатоатомного іона, вся формула багатоатомного іона повинна бути укладена в дужки, а числовий індекс розміщений поза дужками. Це означає, що індекс застосовується до всього багатоатомного іона. Прикладом може служити Ba (NO ₃) ₂.

Написання формул для іонних сполук, що містять багатоатомні іони

Написання формули для іонних сполук, що містять багатоатомні іони, також включає ті ж кроки, що і для бінарного іонного з'єднання. Напишіть символ і заряд катіона, а потім символ і заряд аніона.

Приклад\(\PageIndex{1}\): Calcium Nitrate

Напишіть формулу кальцієвої селітри.

Рішення

Приклад\(\PageIndex{1}\): Кроки для вирішення проблем, Напишіть формулу для нітрату кальцію
Метод перехресного хреста	Напишіть формулу кальцієвої селітри
1. Напишіть символ і заряд катіона (металу) першого і аніона (неметалічного) другого.	\(\ce{Ca^{2+}} \: \: \: \: \: \ce{NO_3^-}\)
2. Транспонуйте лише число позитивного заряду, щоб стати індексом аніону, і номер лише негативного заряду, щоб стати індексом катіону.	Заряд 2+ на Ca стає індексом NO3, а 1- заряд на NO3 стає індексом Ca.
3. Зменшити до найнижчого співвідношення.	\(\ce{Ca_1(NO_3)_2}\)
4. Напишіть остаточну формулу. Залиште всі індекси, які є 1. Якщо є лише 1 багатоатомний іон, залиште дужки.	\(\ce{Ca(NO_3)_2}\)

Приклад\(\PageIndex{2}\)

Напишіть хімічну формулу для іонної сполуки, що складається з іона калію та сульфатного іона

Рішення

Приклад\(\PageIndex{2}\): Explanation for Writing хімічної формули для іонної сполуки, що складається з іона калію та сульфатного іона
Пояснення	Відповідь
Іони калію мають заряд 1+, тоді як сульфатні іони мають заряд 2−. Нам знадобляться два іони калію, щоб збалансувати заряд на сульфат-іоні, тому правильна хімічна формула - K ₂ SO ₄.	\(K_2SO_4\)

Вправа\(\PageIndex{1}\)

Напишіть хімічну формулу для іонної сполуки, що складається з кожної пари іонів.

іон магнію та карбонатний іон
іон алюмінію та ацетатний іон

Відповідь:: МГСО ₃
Відповідь б:: Ал (СН ₃ СОО) ₃

Іменування іонних сполук з багатоатомними іонами

Процес іменування іонних сполук багатоатомними іонами такий же, як іменування бінарних іонних сполук. Катіон названий першим, а потім аніон. Одним із прикладів є з'єднання сульфату амонію на рис\(\PageIndex{6}\).

(NH4) 2SO4 названий сульфатом амонію. — Малюнок\(\PageIndex{2}\) *іменування іонних сполук з багатоатомними іонами*

Приклад\(\PageIndex{3}\): Naming Ionic Compounds

Напишіть власне ім'я для кожного іонного з'єднання.

(Н _₄₂) S
Альпо ₄,
_{Фр 3} (РО _₄₂)

Рішення

Приклад\(\PageIndex{3}\): Пояснення іменування іонних сполук
Іонна сполука	Пояснення	Відповідь
(Н _₄₂) S	а. іон амонію має 1+ заряд, а сульфідний іон має 2− заряд. Два іони амонію повинні врівноважити заряд на одному сульфідному іоні. Назва сполуки - сульфід амонію.	сульфід амонію
б. АлПО ₄,	б. іони мають однакову величину заряду, по одному кожному (іону) потрібен для збалансування зарядів. Назва з'єднання - фосфат алюмінію.	фосфат алюмінію
c Фе ₃ (РО ₄) ₂	c Жоден заряд не є точним кратним іншому, тому ми повинні перейти до найменш загального кратного 6. Для отримання 6+ потрібні три іони заліза (II), а для отримання 6− потрібні два фосфатні іони. Назва сполуки - фосфат заліза (II).	фосфат заліза (II)

Вправа\(\PageIndex{2}\)

Напишіть власне ім'я для кожного іонного з'єднання.

(Н ₄) ₃ РО ₄
Co (НІ ₂) ₃

Відповідь:: фосфат амонію
Відповідь б:: нітрит кобальту (III)

Резюме

Формули для іонних сполук містять символи та кількість кожного атома та/або багатоатомного іона, присутніх у сполуці в найменшому співвідношенні цілих чисел.
Процес іменування іонних сполук з багатоатомними іонами такий же, як і бінарні іонні сполуки.