ما هو ايون متعدد الذرات؟

الأيونات متعددة الذرات هي مجموعات من الذرات مرتبطة تساهميًا بشحنة موجبة أو سالبة ناتجة عن تكوين رابطة أيونية مع أيون آخر. تسمى المركبات المكونة من مثل هذه التركيبات الأيونية المركبات الأيونية متعددة الذرات ، لكن الأيون متعدد الذرات يتصرف كوحدة واحدة.

تشارك الأيونات متعددة الذرات والمركبات الأيونية في التفاعلات الكيميائية مثل القاعدة الحمضية والترسيب والإزاحة تمامًا مثل الأيونات المعدنية أحادية الذرة. تذوب في الماء وتوصيل الكهرباء وتتفكك في محلول مثل الأيونات الأخرى. في حين أنها تتصرف خارجيًا مثل الأيونات أحادية الذرة ، فإن هيكلها الداخلي يكون أكثر تعقيدًا بسبب وجود ذرتين أو أكثر في أيون متعدد الذرات.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

يحتوي أيون متعدد الذرات على ذرتين أو أكثر مرتبطة تساهميًا تعمل كأيون واحد. يشكل أيون متعدد الذرات روابط أيونية مع أيونات أخرى ويعمل خارجيًا كوحدة ، تمامًا مثل الأيونات أحادية الذرة. يمكن أن تشارك المركبات الأيونية متعددة الذرات الناتجة في أنواع مختلفة من التفاعلات الكيميائية ، وتذوب وتتفكك في الماء. أثناء التصرف كوحدة واحدة خارجيًا ، يكون الهيكل الداخلي لأيون متعدد الذرات أكثر تعقيدًا لأن ذرتين أو أكثر تشكل روابط تساهمية داخلية.

العديد من المواد الكيميائية الشائعة هي مركبات متعددة الذرات وتحتوي على أيونات متعددة الذرات. على سبيل المثال ، حمض الكبريتيك ، مع الصيغة الكيميائية H₂وبالتالي₄يحتوي على أيونات الهيدروجين وأنيون الكبريتات متعددة الذرات SO₄^-2. تحتوي ذرة الكبريت على ستة إلكترونات في غلافها الخارجي وتشاركها بشكل تساهمي مع ذرات الأكسجين التي تحتوي أيضًا على ستة إلكترونات في غلافها الخارجي. ستحتاج ذرات الأكسجين الأربعة إلى ثمانية إلكترونات مشتركة بينها ، مما يترك عجزًا بمقدار اثنين. في حمض الكبريتيك ، تشكل جذور الكبريتات روابط أيونية مع ذرات الهيدروجين التي تتبرع بإلكترون كل منها لتصبح أيونات الهيدروجين ، H⁺. يتلقى جذر الكبريتات الإلكترونين ليصبح SO₄^-2.

تحتوي معظم الأيونات متعددة الذرات على الأكسجين وهي أنيونات سالبة الشحنة لأن ذرات الأكسجين تجذب الإلكترونات. الأمونيوم هو أحد الأيونات أو الكاتيونات متعددة الذرات موجبة الشحنة ولا يحتوي على الأكسجين.

يحتوي النيتروجين على خمسة إلكترونات في غلافه الخارجي ، ويتسع لثمانية إلكترونات. عندما تشترك في الإلكترونات بشكل تساهمي مع أربع ذرات هيدروجين ، تتوفر أربعة إلكترونات من الهيدروجين أو واحدة أكثر مما هو مطلوب. عندما يشكل الأمونيوم رابطة أيونية مع جذور هيدروكسيد OH ، يتم نقل الإلكترون الإضافي لإكماله الغلاف الخارجي لذرة الأكسجين OH ، والذي يحتاج إلى إلكترونين ولكن يحتوي على إلكترون واحد فقط من هيدروجين OH ذرة. الإلكترون من NH₄ يتم نقل جذري إلى جذري OH مما يؤدي إلى إنشاء OH^- أيون و NH₄⁺ أيون.

مثل أي حمض وقاعدة ، تتفاعل الأحماض والقواعد الأيونية متعددة الذرات لتكوين الماء والملح في تفاعل معادلة. على سبيل المثال ، سيتفاعل المركبان متعددان الذرات أعلاه ، حمض الكبريتيك وهيدروكسيد الأمونيوم ، لتكوين الماء وكبريتات الأمونيوم. تبقى الأيونات متعددة الذرات معًا ، ويحافظ كل منها على روابطها التساهمية ، بينما تتحد أيونات الهيدروجين والهيدروكسيد لتكوين الماء.

يحدث التفاعل الكيميائي على النحو التالي:

2NH₄أوه + ح₂وبالتالي₄ = (NH₄)₂وبالتالي₄ + 2 ح₂ا

يتفكك هيدروكسيد الأمونيوم في الماء إلى أيونات الأمونيوم والهيدروكسيد. يتفكك حمض الكبريتيك إلى أيونات الهيدروجين والكبريتات. في المحلول ، تتحد أيونات الهيدروجين والهيدروكسيد لتكوين الماء بينما تبقى أيونات الأمونيوم والكبريتات في المحلول. إذا تمت إزالة الماء ، تتبلور كبريتات الأمونيوم من المحلول كمركب أيوني جديد متعدد الذرات.