Многоатомные ионы

Ион — это химическая сущность, имеющая положительный или отрицательный заряд определенной величины. Термин «ион» может относиться к атомам или молекулам, к которым присоединены ненулевые суммарные заряды. В результате все ионы содержат либо больше протонов, чем электронов в их общей атомной или молекулярной структуре, либо больше электронов, чем протонов в их атомно-молекулярной структуре. Известно, что ионы с большим числом протонов, чем электронов, имеют суммарный положительный заряд. Эти ионы обычно известны как катионы. С другой стороны, известно, что ионы с большим числом электронов, чем у протонов, имеют суммарный отрицательный заряд. Эти ионы часто называют анионами.

How are Ions formed?

Ions can be prepared in a variety of ways. For example, spontaneous collisions between molecules in a liquid or gaseous fluid can result in one of an atom’s/electrons molecule’s being knocked off. As a result, a positively charged ion and a free electron are formed. Physical ionisation is the most common type of ionisation. The liberated electron could potentially bind to another atom or molecule, resulting in the production of a new negatively charged anion.

Chemical interactions are another major way in which ions can be produced. When an ionic compound, such as salt, is dissolved in a suitable solvent, the atoms that make up the salt dissociate and generate free ions. When common salt, commonly known as sodium chloride, dissolves in water, it dissociates to produce sodium cations and chloride anions. It should be noted that sodium cations are represented by the symbol Na⁺, whereas chloride anions are represented by the symbol Cl^–.

Многоатомные ионы

A polyatomic ion, also known as a molecular ion, is a covalently bound set of two or more atoms, or a metal complex, that behaves as a single unit and has a net charge greater than zero. This chemical species is an ion, as opposed to a molecule, which has a net charge of zero. 

Ион гидроксида, который состоит из одного атома кислорода и одного атома водорода и имеет общий заряд, равный единице, является простым примером многоатомного иона. Его химическая формула ОН- ^.

Ион аммония, с другой стороны, имеет заряд +1 и состоит из одного атома азота и четырех атомов водорода; его химическая формула NH ₄ ⁺ . В кислотно-основной химии и производстве солей часто используют многоатомные ионы. Многоатомные ионы часто рассматриваются как сопряженная кислота или основание нейтральной молекулы.

Структура многоатомных ионов

Многоатомные ионы можно рассматривать как одноатомные ионы. Атом, который был ионизирован за счет приобретения или потери электронов, известен как одноатомный ион. Ион имеет суммарный заряд, потому что общее количество электронов в ядре не равно общему количеству протонов. В результате мы имеем дополнительные электроны в случае отрицательно заряженного аниона или недостаточное количество электронов в случае положительно заряженного катиона по сравнению с нейтральным атомом. Например, нейтральный атом хлора имеет атомный номер 17, что означает, что он содержит 17 протонов и 17 электронов. Анион хлорида образуется, когда нейтральный атом получает дополнительный электрон. Анион хлора теперь имеет 17 протонов и 18 электронов после получения электрона. Ион имеет суммарный заряд, равный единице, потому что есть один дополнительный электрон по сравнению с количеством протонов.

С другой стороны, многоатомный ион можно рассматривать как молекулу, которая была ионизирована за счет приобретения или потери электронов. Поскольку общее число электронов в молекуле не равно общему числу протонов в молекуле, группа ковалентно связанных атомов в многоатомном ионе имеет суммарный заряд.

Рассмотрим многоатомный ион ОН ^– , также известный как гидроксид. Слева видна точечная структура гидроксид-иона. Он состоит из одного атома кислорода и одного атома водорода. Единственная линия, соединяющая их, указывает на ковалентную связь, которая состоит из двух электронов, общих для H и O. Точки вокруг O представляют неподеленные электронные пары. Кислород в гидроксиде имеет три неподеленные пары электронов, всего шесть неподеленных пар электронов. Общий заряд гидроксид-иона показан путем заключения полной точечной структуры в квадратные скобки и размещения заряда в правом верхнем углу. Мы можем заметить, что гидроксид имеет заряд 1, что означает, что ион содержит на один электрон больше, чем ядро атома водорода плюс атом кислорода.

Примеры многоатомных ионов

• Многоатомные катионы: большинство часто встречающихся многоатомных анионов представляют собой оксианионы, которые представляют собой сопряженные основания оксикислот (кислот, полученных из оксидов неметаллических элементов). Например, сульфат-анион SO ₄ ^-2 образуется из H ₂ SO ₄ , которую можно рассматривать как SO ₃ + H ₂ O.
• Многоатомные анионы: аммоний (NH ₄ ) является единственным многоатомным ионом, который является катионом.

Примеры вопросов

Вопрос 1: Какое соединение является ионным?

Отвечать:

Ionic compounds are just that: they’re made up of ions. These ions are electron-gaining or electron-losing atoms with a net positive or negative charge. Metals lose electrons and become cations when they have a net positive charge. Non-metals tend to acquire electrons, resulting in anions with a net negative charge.

Вопрос 2: Каковы части ионного соединения?

Отвечать:

Ionic compounds are made up of ions, which are charged particles that occur when an atom (or group of atoms) acquires or loses electrons. A cation is a positively charged ion, while an anion is a negatively charged ion.

Вопрос 3: Что такое простой ион?

Отвечать:

Simple ions are ions that are made up of only a single atom.

Вопрос 4: Что такое составной ион?

Отвечать:

Compound ions are ions that are produced by joining together groups of atoms.

Вопрос 5: Что такое многоатомный ион?

Отвечать:

Polyatomic ions can be thought of in terms of monatomic ions. An atom that has been ionised by gaining or losing electrons is known as a monatomic ion. The ion has a net charge because the total number of electrons in the nucleus is not equal to the total number of protons.