Что такое многоатомный ион?

Многоатомные ионы представляют собой ковалентно связанные группы атомов с положительным или отрицательным зарядом, вызванные образованием ионной связи с другим ионом. Соединения, образованные из таких комбинаций ионов, называются многоатомными ионными соединениями, но многоатомный ион ведет себя как единое целое.

Многоатомные ионы и ионные соединения принимают участие в таких химических реакциях, как кислотно-основные, осаждение и смещение, как и одноатомные ионы металлов. Они растворяются в воде, проводят электричество и диссоциируют в растворе, как и другие ионы. Хотя они внешне ведут себя как одноатомные ионы, их внутренняя структура более сложна из-за присутствия двух или более атомов в многоатомном ионе.

TL; DR (слишком длинный; Не читал)

Многоатомный ион имеет два или более ковалентно связанных атома, которые действуют как один ион. Многоатомный ион образует ионные связи с другими ионами и внешне действует как единое целое, как и одноатомные ионы. Образующиеся многоатомные ионные соединения могут принимать участие в различных типах химических реакций, растворяясь и диссоциируя в воде. Внешне он ведет себя как единое целое, но внутренняя структура многоатомного иона более сложна, поскольку два или более атома образуют внутренние ковалентные связи.

Многие обычные химические вещества являются многоатомными соединениями и содержат многоатомные ионы. Например, серная кислота с химической формулой H₂ТАК₄, содержит ионы водорода и многоатомный сульфат-анион SO₄^-2. Атом серы имеет шесть электронов во внешней оболочке и ковалентно делит их с атомами кислорода, у которых также есть шесть электронов во внешних оболочках. Четыре атома кислорода должны иметь восемь общих электронов, оставляя дефицит в два. В серной кислоте сульфатный радикал образует ионные связи с атомами водорода, которые отдают электрон, каждый из которых становится ионами водорода, H⁺. Сульфатный радикал получает два электрона и превращается в SO₄^-2.

Большинство многоатомных ионов содержат кислород и являются отрицательно заряженными анионами, потому что атомы кислорода притягивают электроны. Аммоний - один из немногих положительно заряженных многоатомных ионов или катионов, не содержащий кислорода.

На внешней оболочке азота пять электронов, и в нем есть место для восьми. Когда он ковалентно делит электроны с четырьмя атомами водорода, четыре электрона доступны от водорода или на один больше, чем необходимо. Когда аммоний образует ионную связь с гидроксидным радикалом ОН, дополнительный электрон передается для завершения внешняя оболочка атома кислорода ОН, которому нужны два электрона, но есть только один от водорода ОН атом. Электрон из NH₄ радикал переносится на радикал ОН, образуя ОН^- ион и NH₄⁺ ион.

Как и любые кислоты и основания, многоатомные ионные кислоты и основания реагируют с образованием воды и соли в реакции нейтрализации. Например, два вышеуказанных многоатомных соединения, серная кислота и гидроксид аммония, будут реагировать с образованием воды и сульфата аммония. Многоатомные ионы остаются вместе, каждый из которых поддерживает свои ковалентные связи, в то время как ионы водорода и гидроксида объединяются, образуя воду.

Химическая реакция протекает следующим образом:

2NH₄ОН + Н₂ТАК₄ = (NH₄)₂ТАК₄ + 2H₂О

Гидроксид аммония в воде диссоциирует на ионы аммония и гидроксида. Серная кислота диссоциирует на водород и сульфат-ионы. В растворе ионы водорода и гидроксида объединяются с образованием воды, а ионы аммония и сульфата остаются в растворе. Если удалить воду, сульфат аммония кристаллизуется из раствора как новое многоатомное ионное соединение.