Un ion est un atome qui a une charge positive ou négative en raison du nombre différent de protons et d'électrons. Un ion polyatomique est donc une molécule chargée composée d'au moins deux atomes liés par covalence. La majorité des ions polyatomiques présentent une charge négative, car ils ont des électrons supplémentaires qu'ils utilisent pour former des liaisons ioniques avec d'autres molécules. Il existe un grand nombre de composés ioniques formés à partir de la liaison d'un ion polyatomique et d'un métal; cependant, il existe plusieurs composés plus courants qui donnent d'excellents exemples des types de composés contenant des ions polyatomiques.
Hydroxyde de sodium
L'hydroxyde de sodium (NaOH) est un composé ionique très courant composé d'un ion sodium et d'un ion polyatomique hydroxyde. L'ion hydroxyde est constitué d'une molécule d'hydrogène liée de manière covalente à une molécule d'oxygène, ce qui entraîne une charge globale de moins une en raison d'un électron supplémentaire. Ainsi, cet ion polyatomique donnera facilement l'électron supplémentaire à un autre atome. L'ion sodium, lui-même, a une charge positive et a besoin d'un électron supplémentaire. Par conséquent, une liaison ionique est formée entre l'ion polyatomique et l'ion sodium lorsque l'électron est donné à l'atome de sodium, donnant au composé d'hydroxyde de sodium une charge globalement neutre.
Carbonate de calcium
Le carbonate de calcium (CaCO3) est un composant commun de plusieurs types de roches et est également le composant principal des coquilles d'œufs. En outre, il est utilisé comme supplément pour les personnes qui ne consomment pas suffisamment de calcium par jour. Il est composé d'un ion calcium avec une charge plus deux liée à un ion carbonate composé d'un atome de carbone central lié de manière covalente à trois atomes d'oxygène. L'ion carbonate est un ion polyatomique qui a deux électrons supplémentaires lui donnant une charge globale moins deux. Ainsi, ces électrons sont donnés à l'atome de calcium formant une liaison ionique entre les deux espèces chimiques.
Acides
De nombreux acides contiennent des ions polyatomiques, notamment: l'acide phosphorique (H3PO4), l'acide nitrique (HNO3) et l'acide sulfurique (H2SO4). Ces composés sont composés d'un ion polyatomique lié à des molécules d'hydrogène. En solution, ces deux espèces se dissocient en leurs espèces respectives, ce qui donne des ions hydrogène libres. La concentration d'ions hydrogène en solution détermine le pH, car un acide fort a une concentration élevée en ions hydrogène et une faible valeur de pH.
Ammonium
Les ions polyatomiques identifiés précédemment étaient tous des anions, ce qui signifie qu'ils ont une charge globale négative. Cependant, il existe quelques exemples d'ions polyatomiques avec des charges positives globales, appelés "cations", qui peuvent former des composés avec d'autres ions polyatomiques. L'ion polyatomique chargé positivement le plus courant est peut-être composé d'une molécule d'azote liée de manière covalente à quatre molécules d'hydrogène, ce qui donne à l'espèce une charge globale plus une. Cet ion polyatomique est appelé « ammonium » et se combine facilement avec l'ion polyatomique nitrate formant le nitrate d'ammonium (NH4NO3).