O que é um íon poliatômico?

Os íons poliatômicos são grupos de átomos ligados covalentemente com uma carga positiva ou negativa causada pela formação de uma ligação iônica com outro íon. Os compostos formados a partir dessas combinações de íons são chamados de compostos iônicos poliatômicos, mas o íon poliatômico se comporta como uma única unidade.

Íons poliatômicos e compostos iônicos participam de reações químicas como ácido-base, precipitação e deslocamento, assim como os íons metálicos monoatômicos. Eles se dissolvem na água, conduzem eletricidade e se dissociam em solução, assim como outros íons. Embora eles se comportem externamente como íons monoatômicos, sua estrutura interna é mais complicada devido à presença de dois ou mais átomos no íon poliatômico.

TL; DR (muito longo; Não li)

Um íon poliatômico tem dois ou mais átomos covalentemente ligados que agem como um único íon. O íon poliatômico forma ligações iônicas com outros íons e atua externamente como uma unidade, assim como os íons monoatômicos. Os compostos iônicos poliatômicos resultantes podem participar de diferentes tipos de reações químicas, dissolvendo-se e dissociando-se em água. Embora se comportando como uma única unidade externamente, a estrutura interna de um íon poliatômico é mais complicada porque dois ou mais átomos formam ligações covalentes internas.

Muitos produtos químicos comuns são compostos poliatômicos e contêm íons poliatômicos. Por exemplo, ácido sulfúrico, com a fórmula química H₂TÃO₄, contém íons de hidrogênio e o ânion sulfato poliatômico SO₄^-2. O átomo de enxofre tem seis elétrons em sua camada externa e os compartilha covalentemente com os átomos de oxigênio, que também têm seis elétrons em suas camadas externas. Os quatro átomos de oxigênio precisariam ter oito elétrons compartilhados entre eles, deixando um déficit de dois. No ácido sulfúrico, o radical sulfato forma ligações iônicas com os átomos de hidrogênio que doam um elétron para se tornarem íons de hidrogênio, H⁺. O radical sulfato recebe os dois elétrons para se tornar SO₄^-2.

A maioria dos íons poliatômicos contém oxigênio e são ânions com carga negativa porque os átomos de oxigênio atraem elétrons. O amônio é um dos poucos íons ou cátions poliatômicos com carga positiva e não contém oxigênio.

O nitrogênio tem cinco elétrons em sua camada mais externa e espaço para oito. Quando ele compartilha elétrons covalentemente com quatro átomos de hidrogênio, quatro elétrons estão disponíveis do hidrogênio ou um a mais do que o necessário. Quando o amônio forma uma ligação iônica com um radical hidróxido OH, o elétron extra é transferido para completar a camada mais externa do átomo de oxigênio OH, que precisa de dois elétrons, mas tem apenas um do hidrogênio OH átomo. O elétron do NH₄ radical é transferido para o radical OH criando um OH^- íon e um NH₄⁺ íon.

Como qualquer ácido e base, os ácidos e bases iônicos poliatômicos reagem para formar água e um sal em uma reação de neutralização. Por exemplo, os dois compostos poliatômicos acima, ácido sulfúrico e hidróxido de amônio, reagirão para formar água e sulfato de amônio. Os íons poliatômicos ficam juntos, cada um mantendo suas ligações covalentes, enquanto os íons de hidrogênio e hidróxido se combinam para formar água.

A reação química ocorre da seguinte forma:

2NH₄OH + H₂TÃO₄ = (NH₄)₂TÃO₄ + 2H₂O

O hidróxido de amônio na água se dissocia em íons de amônio e hidróxido. O ácido sulfúrico se dissocia em íons hidrogênio e sulfato. Em solução, os íons hidrogênio e hidróxido se combinam para formar água, enquanto os íons amônio e sulfato permanecem na solução. Se a água for removida, o sulfato de amônio se cristaliza na solução como um novo composto iônico poliatômico.