Che cos'è uno ione poliatomico?

Gli ioni poliatomici sono gruppi di atomi legati covalentemente con una carica positiva o negativa causata dalla formazione di un legame ionico con un altro ione. I composti formati da tali combinazioni di ioni sono chiamati composti ionici poliatomici, ma lo ione poliatomico si comporta come una singola unità.

Gli ioni poliatomici e i composti ionici prendono parte a reazioni chimiche come acido-base, precipitazione e spostamento proprio come gli ioni metallici monoatomici. Si dissolvono in acqua, conducono elettricità e si dissociano in soluzione proprio come gli altri ioni. Mentre si comportano esternamente come ioni monoatomici, la loro struttura interna è più complicata a causa della presenza di due o più atomi nello ione poliatomico.

TL; DR (troppo lungo; non ho letto)

Uno ione poliatomico ha due o più atomi legati in modo covalente che agiscono come un singolo ione. Lo ione poliatomico forma legami ionici con altri ioni e agisce esternamente come un'unità, proprio come gli ioni monoatomici. I composti ionici poliatomici risultanti possono prendere parte ai diversi tipi di reazioni chimiche, dissolvendosi e dissociandosi in acqua. Pur comportandosi come una singola unità esternamente, la struttura interna di uno ione poliatomico è più complicata perché due o più atomi formano legami covalenti interni.

Molte sostanze chimiche comuni sono composti poliatomici e contengono ioni poliatomici. Ad esempio, acido solforico, con la formula chimica H₂COSÌ₄, contiene ioni idrogeno e l'anione solfato poliatomico SO₄^-2. L'atomo di zolfo ha sei elettroni nel suo guscio esterno e li condivide in modo covalente con gli atomi di ossigeno che hanno anche sei elettroni nei loro gusci esterni. I quattro atomi di ossigeno dovrebbero avere otto elettroni condivisi tra loro, lasciando un deficit di due. Nell'acido solforico, il radicale solfato forma legami ionici con gli atomi di idrogeno che donano un elettrone ciascuno per diventare ioni idrogeno, H⁺. Il radicale solfato riceve i due elettroni per diventare SO₄^-2.

La maggior parte degli ioni poliatomici contiene ossigeno e sono anioni carichi negativamente perché gli atomi di ossigeno attraggono gli elettroni. L'ammonio è uno dei pochi ioni o cationi poliatomici carichi positivamente e non contiene ossigeno.

L'azoto ha cinque elettroni nel suo guscio più esterno e ha spazio per otto. Quando condivide gli elettroni in modo covalente con quattro atomi di idrogeno, dall'idrogeno sono disponibili quattro elettroni o uno in più del necessario. Quando l'ammonio forma un legame ionico con un radicale idrossido OH, l'elettrone in più viene trasferito per completare il guscio più esterno dell'atomo di ossigeno OH, che ha bisogno di due elettroni ma ne ha solo uno dall'idrogeno OH atomo. L'elettrone dell'NH₄ radicale viene trasferito al radicale OH creando un OH^- ione e un NH₄⁺ ione.

Come qualsiasi acido e base, gli acidi e le basi ionici poliatomici reagiscono per formare acqua e un sale in una reazione di neutralizzazione. Ad esempio, i due composti poliatomici di cui sopra, acido solforico e idrossido di ammonio, reagiranno per formare acqua e solfato di ammonio. Gli ioni poliatomici rimangono insieme, ciascuno mantenendo i propri legami covalenti, mentre gli ioni idrogeno e idrossido si combinano per formare acqua.

La reazione chimica avviene come segue:

2NH₄OH + H₂COSÌ₄ = (NH₄)₂COSÌ₄ +2H₂oh

L'idrossido di ammonio in acqua si dissocia in ioni ammonio e idrossido. L'acido solforico si dissocia in ioni idrogeno e solfato. In soluzione, gli ioni idrogeno e idrossido si combinano per formare acqua mentre gli ioni ammonio e solfato rimangono in soluzione. Se l'acqua viene rimossa, il solfato di ammonio cristallizza dalla soluzione come un nuovo composto ionico poliatomico.