Welke stoffen bevatten polyatomaire ionen?

Een ion is een atoom dat een positieve of negatieve lading heeft vanwege verschillende aantallen protonen en elektronen. Een polyatomair ion is daarom een ​​geladen molecuul dat is samengesteld uit ten minste twee covalent gebonden atomen. De meeste polyatomaire ionen vertonen een negatieve lading, omdat ze extra elektronen hebben die ze gebruiken om ionische bindingen met andere moleculen te vormen. Er is een groot aantal ionische verbindingen gevormd door de binding van een polyatomisch ion en een metaal; er zijn echter verschillende meer algemene verbindingen die uitstekende voorbeelden geven van de soorten verbindingen die polyatomaire ionen bevatten.

Natriumhydroxide (NaOH) is een veel voorkomende ionverbinding die bestaat uit een natriumion en een hydroxide polyatomisch ion. Het hydroxide-ion bestaat uit een waterstofmolecuul dat covalent is gebonden aan een zuurstofmolecuul, wat resulteert in een totale min één lading als gevolg van een extra elektron. Dit polyatomaire ion zal dus gemakkelijk het extra elektron aan een ander atoom doneren. Het natriumion zelf heeft een positieve lading en heeft een extra elektron nodig. Daarom wordt een ionische binding gevormd tussen het polyatomaire ion en natriumion, aangezien het elektron wordt gedoneerd aan het natriumatoom, waardoor de natriumhydroxideverbinding een algehele neutrale lading krijgt.

Calciumcarbonaat (CaCO3) is een veelvoorkomend bestanddeel van verschillende soorten gesteente en is ook het hoofdbestanddeel in eierschalen. Bovendien wordt het gebruikt als supplement voor die personen die niet genoeg dagelijks calcium binnenkrijgen. Het is samengesteld uit een calciumion met een lading plus twee gebonden aan een carbonaation dat bestaat uit een centraal koolstofatoom dat covalent is gebonden aan drie zuurstofatomen. Het carbonaat-ion is een polyatomair ion dat twee extra elektronen heeft, waardoor het een totale min twee lading heeft. Deze elektronen worden dus aan het calciumatoom gedoneerd en vormen een ionische binding tussen de twee chemische soorten.

Er zijn veel zuren die polyatomaire ionen bevatten, waaronder: fosforzuur (H3PO4), salpeterzuur (HNO3) en zwavelzuur (H2SO4). Deze verbindingen zijn samengesteld uit een polyatomair ion gebonden aan waterstofmoleculen. In oplossing dissociëren deze twee soorten in hun respectievelijke soorten, wat resulteert in vrije waterstofionen. De concentratie van waterstofionen in oplossing bepaalt de pH, aangezien een sterk zuur een hoge waterstofionenconcentratie en een lage pH-waarde heeft.

De eerder geïdentificeerde polyatomaire ionen waren allemaal anionen, wat betekent dat ze over het algemeen een negatieve lading hebben. Er zijn echter enkele voorbeelden van polyatomaire ionen met algehele positieve ladingen, "kationen" genoemd, die verbindingen kunnen vormen met andere polyatomaire ionen. Misschien is het meest voorkomende positief geladen polyatomaire ion samengesteld uit een stikstofmolecuul dat covalent is gebonden aan vier waterstofmoleculen, waardoor de soort een totale plus één lading krijgt. Dit polyatomaire ion wordt "ammonium" genoemd en combineert gemakkelijk met het nitraat polyatomaire ionenvormende ammoniumnitraat (NH4NO3).