Hvilke stoffer inneholder polyatomiske ioner?

Et ion er et atom som enten har en positiv eller negativ ladning på grunn av forskjellige antall protoner og elektroner. Et polyatomisk ion er derfor et ladet molekyl sammensatt av minst to kovalent bundet atomer. Et flertall av polyatomiske ioner viser en negativ ladning, ettersom de har ekstra elektroner som de bruker til å danne ionebindinger med andre molekyler. Det er et stort antall ioniske forbindelser dannet fra bindingen av et polyatomisk ion og et metall; det er imidlertid flere vanlige forbindelser som gir gode eksempler på hvilke typer forbindelser som inneholder polyatomiske ioner.

Natriumhydroksid (NaOH) er en veldig vanlig ioneforbindelse sammensatt av et natriumion og et hydroksyd polyatomisk ion. Hydroksydionet består av et hydrogenmolekyl kovalent bundet til et oksygenmolekyl som resulterer i en total minus en ladning på grunn av et ekstra elektron. Dermed vil dette polyatomiske ionet lett donere ekstra elektronet til et annet atom. Natriumionet har i seg selv en positiv ladning og trenger et ekstra elektron. Derfor dannes en ionisk binding mellom det polyatomiske ionet og natriumionet når elektronet blir donert til natriumatomet, noe som gir natriumhydroksydforbindelsen en total nøytral ladning.

Kalsiumkarbonat (CaCO3) er en vanlig komponent i flere bergarter og er også hovedkomponenten i eggeskall. I tillegg brukes det som et supplement for de som ikke får nok kalsium daglig. Den er sammensatt av et kalsiumion med pluss to ladninger bundet til et karbonation sammensatt av et sentralt karbonatom kovalent bundet til tre oksygenatomer. Karbonationet er et polyatomisk ion som har to ekstra elektroner som gir det totalt minus to ladninger. Dermed blir disse elektronene donert til kalsiumatomet som danner en ionisk binding mellom de to kjemiske artene.

Det er mange syrer som inneholder polyatomiske ioner, inkludert: fosforsyre (H3PO4), salpetersyre (HNO3) og svovelsyre (H2SO4). Disse forbindelsene er sammensatt av et polyatomisk ion bundet til hydrogenmolekyler. I løsning dissosierer disse to artene seg i deres respektive arter, noe som resulterer i frie hydrogenioner. Konsentrasjonen av hydrogenioner i oppløsningen bestemmer pH, da en sterk syre har høy hydrogenionkonsentrasjon og en lav pH-verdi.

De tidligere identifiserte polyatomiske ionene var alle anioner, noe som betyr at de har en total negativ ladning. Imidlertid er det noen eksempler på polyatomiske ioner med overordnede positive ladninger, kalt "kationer", som kan danne forbindelser med andre polyatomiske ioner. Kanskje det vanligste positivt ladede polyatomiske ionet består av et nitrogenmolekyl kovalent bundet til fire hydrogenmolekyler som gir arten en samlet pluss en ladning. Dette polyatomiske ionet kalles "ammonium" og kombineres lett med det nitratpolyatomiske ionedannende ammoniumnitratet (NH4NO3).