אילו חומרים מכילים יונים פוליאטומיים?

יון הוא אטום שיש לו מטען חיובי או שלילי בגלל מספר שונה של פרוטונים ואלקטרונים. לפיכך, יון פולי-אטומי הוא מולקולה טעונה המורכבת משני אטומים קשורים קוולנטית לפחות. רוב היונים הפוליאטומיים מציגים מטען שלילי מכיוון שיש להם אלקטרונים נוספים בהם הם משתמשים כדי ליצור קשרים יוניים עם מולקולות אחרות. יש מספר עצום של תרכובות יוניות הנוצרות מקשר של יון פולי-אטומי ומתכת; עם זאת, ישנם מספר תרכובות נפוצות יותר הנותנות דוגמאות מצוינות לסוגי התרכובות המכילות יונים פולי-אטומיים.

נתרן הידרוקסיד (NaOH) הוא תרכובת יונים נפוצה מאוד המורכבת מיון נתרן ו יון פולי-אטומי הידרוקסיד. יון ההידרוקסיד מורכב ממולקולת מימן הקשורה קוולנית למולקולת חמצן וכתוצאה מכך מטען כולל כולל מינוס אחד בגלל אלקטרון נוסף. לפיכך, יון פולי-אטומי זה יתרום בקלות את האלקטרון הנוסף לאטום אחר. ליון הנתרן, עצמו, יש מטען חיובי והוא זקוק לאלקטרון נוסף. לכן נוצר קשר יוני בין היון הפוליאטומי ליון הנתרן כאשר האלקטרון נתרם לאטום הנתרן ומעניק לתרכובת הנתרן הידרוקסיד מטען ניטרלי כולל.

סידן פחמתי (CaCO3) הוא מרכיב נפוץ של כמה סוגים של סלעים והוא גם המרכיב העיקרי בקליפות הביצה. בנוסף, הוא משמש כתוסף עבור אותם אנשים שלא מקבלים מספיק סידן יומי. הוא מורכב מיון סידן עם מטען פלוס שני קשור ליון פחמתי המורכב מאטום פחמן מרכזי שקושר קוולנטית לשלושה אטומי חמצן. יון הפחמתי הוא יון פולי-אטומי בעל שני אלקטרונים נוספים המעניקים לו סך כולל מינוס שני מטענים. לפיכך, אלקטרונים אלה נתרמים לאטום הסידן ויוצרים קשר יוני בין שני המינים הכימיים.

ישנן חומצות רבות המכילות יונים פוליאטומיות הכוללות: חומצה זרחתית (H3PO4), חומצה חנקתית (HNO3) וחומצה גופרתית (H2SO4). תרכובות אלה מורכבות מיון פולי-אטומי המחובר למולקולות מימן. בתמיסה, שני המינים הללו מתנתקים למיניהם בהתאמה וכתוצאה מכך יונים מימן חופשיים. ריכוז יוני המימן בתמיסה קובע את ה- pH, שכן לחומצה חזקה יש ריכוז יון מימן גבוה וערך pH נמוך.

היונים הפוליטומיים שזוהו בעבר היו כולם אניונים, כלומר יש להם מטען שלילי כולל. עם זאת, ישנן כמה דוגמאות ליונים פולי-אטומיים עם מטענים חיוביים בסך הכל, המכונים "קטיונים", היכולים ליצור תרכובות עם יונים פולי-אטומיים אחרים. אולי היון הפוליאטומי הטעון החיובי הנפוץ ביותר מורכב ממולקולת חנקן הקשורה קוולנטית לארבע מולקולות מימן המעניקות למין מטען כולל בתוספת אחד. יון פולי-אטומי זה נקרא "אמוניום" ומשתלב בקלות עם יון פולי-אטומי היוצר חנקת אמוניום (NH4NO3).