Co to jest jon poliatomowy?

Jony wieloatomowe są kowalencyjnie związanymi grupami atomów o ładunku dodatnim lub ujemnym spowodowanym utworzeniem wiązania jonowego z innym jonem. Związki utworzone z takich kombinacji jonów nazywane są związkami wieloatomowymi, ale jon wieloatomowy zachowuje się jak pojedyncza jednostka.

Jony wieloatomowe i związki jonowe biorą udział w reakcjach chemicznych, takich jak kwasowo-zasadowa, strącanie i wypieranie, podobnie jak jednoatomowe jony metali. Rozpuszczają się w wodzie, przewodzą prąd i dysocjują w roztworze tak jak inne jony. Chociaż zewnętrznie zachowują się jak jony jednoatomowe, ich struktura wewnętrzna jest bardziej skomplikowana ze względu na obecność dwóch lub więcej atomów w jonie wieloatomowym.

TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)

Jon wieloatomowy ma dwa lub więcej kowalencyjnie związanych atomów, które działają jak pojedynczy jon. Jon wieloatomowy tworzy wiązania jonowe z innymi jonami i działa zewnętrznie jako jednostka, podobnie jak jony jednoatomowe. Powstałe wieloatomowe związki jonowe mogą brać udział w różnego rodzaju reakcjach chemicznych, rozpuszczając się i dysocjując w wodzie. Chociaż zewnętrznie zachowuje się jako pojedyncza jednostka, wewnętrzna struktura jonu wieloatomowego jest bardziej skomplikowana, ponieważ dwa lub więcej atomów tworzy wewnętrzne wiązania kowalencyjne.

Wiele powszechnych chemikaliów to związki wieloatomowe i zawierają jony wieloatomowe. Na przykład kwas siarkowy o wzorze chemicznym H₂WIĘC₄, zawiera jony wodorowe i wieloatomowy anion siarczanowy SO₄^-2. Atom siarki ma sześć elektronów w zewnętrznej powłoce i dzieli je kowalencyjnie z atomami tlenu, które również mają sześć elektronów w zewnętrznej powłoce. Cztery atomy tlenu musiałyby mieć osiem wspólnych elektronów, pozostawiając deficyt dwóch. W kwasie siarkowym rodnik siarczanowy tworzy wiązania jonowe z atomami wodoru, z których każdy przekazuje elektron, aby stać się jonami wodoru, H⁺. Rodnik siarczanowy otrzymuje dwa elektrony, aby stać się SO₄^-2.

Większość jonów wieloatomowych zawiera tlen i jest ujemnie naładowanymi anionami, ponieważ atomy tlenu przyciągają elektrony. Amon jest jednym z niewielu dodatnio naładowanych wieloatomowych jonów lub kationów i nie zawiera tlenu.

Azot ma pięć elektronów w swojej najbardziej zewnętrznej powłoce i może pomieścić osiem. Kiedy dzieli elektrony kowalencyjnie z czterema atomami wodoru, cztery elektrony są dostępne z wodoru lub o jeden więcej niż jest to potrzebne. Gdy amon tworzy wiązanie jonowe z rodnikiem wodorotlenowym OH, dodatkowy elektron jest przenoszony do końca najbardziej zewnętrzna powłoka atomu tlenu OH, która potrzebuje dwóch elektronów, ale ma tylko jeden z wodoru OH atom. Elektron z NH₄ rodnik jest przenoszony na rodnik OH tworząc OH^- jon i NH₄⁺ jon.

Jak każdy kwas i zasada, wieloatomowe kwasy jonowe i zasady reagują, tworząc wodę i sól w reakcji neutralizacji. Na przykład, dwa powyższe związki wieloatomowe, kwas siarkowy i wodorotlenek amonu, będą reagować z wytworzeniem wody i siarczanu amonu. Jony wieloatomowe pozostają razem, z których każdy utrzymuje swoje wiązania kowalencyjne, podczas gdy jony wodorowe i wodorotlenkowe łączą się, tworząc wodę.

Reakcja chemiczna przebiega następująco:

2NH₄OH + H₂WIĘC₄ = (NH₄)₂WIĘC₄ +2H₂O

Wodorotlenek amonu w wodzie dysocjuje na jony amonowe i wodorotlenowe. Kwas siarkowy dysocjuje na jony wodorowe i siarczanowe. W roztworze jony wodorowe i wodorotlenkowe łączą się, tworząc wodę, podczas gdy jony amonowe i siarczanowe pozostają w roztworze. Jeśli woda zostanie usunięta, siarczan amonu wykrystalizuje z roztworu jako nowy wieloatomowy związek jonowy.