Mi az a többatomú ion?

A többatomos ionok kovalensen kötött atomcsoportok, amelyek pozitív vagy negatív töltéssel rendelkeznek, amelyet egy másik ion ionkötésének kialakulása okoz. Az ilyen ionkombinációkból képződött vegyületeket többatomú ionos vegyületeknek nevezzük, de a többatomos ion egyetlen egységként viselkedik.

A többatomos ionok és az ionos vegyületek olyan vegyi reakciókban vesznek részt, mint a sav-bázis, a kicsapódás és az elmozdulás, akárcsak a monatomikus fémionok. Oldódnak a vízben, áramot vezetnek és disszociálnak oldatban, csakúgy, mint más ionok. Míg külsőleg úgy viselkednek, mint a monatomikus ionok, belső szerkezetük bonyolultabb, mivel két vagy több atom van jelen a többatomos ionban.

TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)

A többatomos ionnak két vagy több kovalensen kötött atomja van, amelyek egyetlen ionként működnek. A poliatomi ion ionkötéseket képez más ionokkal, és külsőleg egységként működik, akárcsak a monatomikus ionok. A keletkező többatomos ionos vegyületek részt vehetnek a különböző típusú kémiai reakciókban, oldódva és disszociálva a vízben. Miközben külsőleg egyetlen egységként viselkedik, a többatomos ion belső szerkezete bonyolultabb, mivel két vagy több atom képez belső kovalens kötéseket.

Sok általános vegyi anyag többatomos vegyület, és többatomú ionokat tartalmaz. Például kénsav, H kémiai képlettel₂ÍGY₄, hidrogénionokat és a többatomos szulfátanion SO-t tartalmaz₄^-2. A kénatom külső héjában hat elektron van, és kovalensen osztozik azokon az oxigénatomokkal, amelyeknek külső héjában szintén hat elektron van. A négy oxigénatomnak nyolc elektronra lenne szükségük, kettő hiány esetén. A kénsavban a szulfát gyök ionkötéseket képez a hidrogénatomokkal, amelyek egy-egy elektront adnak hidrogén-ionokká, H⁺. A szulfát-gyök befogadja a két elektront, hogy SO-vá váljon₄^-2.

A legtöbb poliatomi ion oxigént tartalmaz, és negatív töltésű anion, mert az oxigénatomok vonzzák az elektronokat. Az ammónium egyike azon kevés pozitív töltésű poliatomi ionoknak vagy kationoknak, és nem tartalmaz oxigént.

A nitrogén legkülső héjában öt elektron van, és nyolcnak van helye. Amikor kovalensen osztozik elektronokkal négy hidrogénatommal, négy elektron áll rendelkezésre a hidrogénből, vagy még egy a szükségesnél. Amikor az ammónium ionos kötést képez egy hidroxid-OH gyökökkel, az extra elektron a teljesé válik az OH oxigénatom legkülső héja, amelynek két elektronra van szüksége, de az OH hidrogénből csak egy van atom. Az elektron az NH-ból₄ gyök átkerül az OH-csoportba, amely OH-t hoz létre^- ion és egy NH₄⁺ ion.

Mint minden sav és bázis, a többatomos ionos savak és bázisok semlegesítési reakció során víz és só képződnek. Például a fenti két többatomos vegyület, a kénsav és az ammónium-hidroxid reakcióba lépve víz és ammónium-szulfát képződik. A többatomos ionok együtt maradnak, mindegyikük fenntartja kovalens kötéseit, míg a hidrogén- és hidroxidionok együtt vizet alkotnak.

A kémiai reakció a következőképpen megy végbe:

2NH₄OH + H₂ÍGY₄ = (NH₄)₂ÍGY₄ + 2H₂O

A vízben lévő ammónium-hidroxid ammónium- és hidroxidionokká disszociál. A kénsav hidrogén- és szulfátionokká disszociál. Oldatban a hidrogén- és hidroxidionok vízzel alkotnak, míg az ammónium- és szulfátionok oldatban maradnak. Ha a vizet eltávolítjuk, az ammónium-szulfát új poliatomi ionos vegyületként kristályosodik ki az oldatból.