Što je polikatni ion?

Poliatomski su ioni kovalentno vezane skupine atoma s pozitivnim ili negativnim nabojem uzrokovane stvaranjem ionske veze s drugim ionom. Spojevi nastali iz takvih ionskih kombinacija nazivaju se polikatni ionski spojevi, ali poliatomski se ion ponaša kao jedna jedinica.

Poliatomski ioni i ionski spojevi sudjeluju u kemijskim reakcijama poput kiselinsko-bazne, oborine i istiskivanja poput monatomskih metalnih iona. Otapaju se u vodi, provode struju i razdvajaju se u otopini baš kao i drugi ioni. Iako se izvana ponašaju poput monatomskih iona, njihova je unutarnja struktura složenija zbog prisutnosti dva ili više atoma u polikatnom ionu.

TL; DR (predugo; Nisam pročitao)

Poliatomski ion ima dva ili više kovalentno vezanih atoma koji djeluju kao jedan ion. Poliatomski ion tvori ionske veze s drugim ionima i djeluje izvana kao jedinica, baš kao i monatomski ioni. Dobiveni polikatni ionski spojevi mogu sudjelovati u različitim vrstama kemijskih reakcija, otapajući se i disocirajući u vodi. Iako se izvana ponaša kao jedinstvena jedinica, unutarnja struktura polikatnog iona složenija je jer dva ili više atoma tvore unutarnje kovalentne veze.

Mnoge uobičajene kemikalije su polikatni spojevi i sadrže polikatne ione. Na primjer, sumporna kiselina, kemijske formule H₂TAKO₄, sadrži vodikove ione i polihatomski sulfatni anion SO₄^-2. Atom sumpora ima šest elektrona u vanjskoj ljusci i dijeli ih kovalentno s atomima kisika koji također imaju šest elektrona u vanjskim ovojnicama. Četiri atoma kisika trebala bi imati osam elektrona podijeljenih između sebe, ostavljajući deficit od dva. U sumpornoj kiselini sulfatni radikal tvori ionske veze s atomima vodika koji doniraju po jedan elektron da postanu vodikovi ioni, H⁺. Sulfatni radikal prima dva elektrona da postanu SO₄^-2.

Većina polikatnih iona sadrži kisik i negativno su nabijeni anioni jer atomi kisika privlače elektrone. Amonij je jedan od rijetkih pozitivno nabijenih polikatnih iona ili kationa i ne sadrži kisik.

Dušik ima pet elektrona u svojoj najudaljenijoj ljusci, a ima mjesta za osam. Kad dijeli elektrone kovalentno s četiri atoma vodika, iz vodika su na raspolaganju četiri elektrona ili jedan više nego što je potrebno. Kada amonij tvori ionsku vezu s hidroksidnim OH radikalom, dodatni elektron se prenosi do kraja najudaljenija ljuska OH-atoma kisika, kojoj trebaju dva elektrona, ali ima samo jedan iz OH-vodika atom. Elektron iz NH₄ radikal se prenosi na OH radikal stvarajući OH^- ion i NH₄⁺ ion.

Kao i svaka kiselina i baza, i polatomne ionske kiseline i baze reagiraju stvarajući vodu i sol u reakciji neutralizacije. Na primjer, dva gore navedena polatomska spoja, sumporna kiselina i amonijev hidroksid, reagirat će i stvoriti vodu i amonijev sulfat. Poliatomski ioni ostaju zajedno, svaki održavajući svoje kovalentne veze, dok se vodikovi i hidroksidni ioni kombiniraju u vodu.

Kemijska reakcija odvija se na sljedeći način:

2NH₄OH + H₂TAKO₄ = (NH₄)₂TAKO₄ + 2H₂O

Amonijev hidroksid u vodi razdvaja se na amonijeve i hidroksidne ione. Sumporna kiselina se disocira na vodikove i sulfatne ione. U otopini se vodikovi i hidroksidni ioni kombiniraju u vodu, dok amonijevi i sulfatni ioni ostaju u otopini. Ako se voda ukloni, amonijev sulfat kristalizira iz otopine kao novi polatomni ionski spoj.