Що таке багатоатомний іон?

Багатоатомні іони - це ковалентно зв’язані групи атомів із позитивним чи негативним зарядом, спричинені утворенням іонного зв’язку з іншим іоном. Сполуки, що утворюються з таких іонних комбінацій, називаються багатоатомними іонними сполуками, але багатоатомний іон поводиться як одна одиниця.

Багатоатомні іони та іонні сполуки беруть участь у хімічних реакціях, таких як кислотно-основні, осадження та витіснення, як одноатомні металеві іони. Вони розчиняються у воді, проводять електрику і дисоціюють у розчині, як і інші іони. Хоча вони поводяться зовні як одноатомні іони, їх внутрішня структура ускладнюється через наявність двох чи більше атомів у багатоатомному іоні.

TL; ДР (занадто довгий; Не читав)

Багатоатомний іон має два або більше ковалентно зв’язаних атомів, які діють як єдиний іон. Багатоатомний іон утворює іонні зв’язки з іншими іонами і діє зовні як одиниця, подібно до одноатомних іонів. Отримані багатоатомні іонні сполуки можуть брати участь у різних типах хімічних реакцій, розчиняючись і дисоціюючи у воді. Поводячись як одна одиниця зовні, внутрішня структура багатоатомного іона є більш складною, оскільки два або більше атомів утворюють внутрішні ковалентні зв’язки.

Багато поширених хімічних речовин є багатоатомними сполуками і містять багатоатомні іони. Наприклад, сірчана кислота, з хімічною формулою Н₂ТАК₄, містить іони водню та багатоатомний сульфат-аніон SO₄^-2. У своїй зовнішній оболонці атом сірки має шість електронів і поділяє їх ковалентно з атомами кисню, які також мають шість електронів у своїх зовнішніх оболонках. Чотири атоми кисню мали б мати вісім електронів, розділених між собою, залишаючи дефіцит у два. У сірчаній кислоті сульфатний радикал утворює іонні зв’язки з атомами водню, які віддають по електрону, перетворюючись на іони водню, H⁺. Сульфатний радикал приймає два електрони, щоб стати SO₄^-2.

Більшість багатоатомних іонів містять кисень і є негативно зарядженими аніонами, оскільки атоми кисню притягують електрони. Амоній є одним з небагатьох позитивно заряджених багатоатомних іонів або катіонів і не містить кисню.

Азот має у своїй зовнішній оболонці п’ять електронів, і в ньому є місце для восьми. Коли він розподіляє електрони ковалентно з чотирма атомами Гідрогену, із водню доступні чотири електрони або на один більше, ніж потрібно. Коли амоній утворює іонний зв’язок з гідроксидним радикалом ОН, зайвий електрон переноситься до кінця крайня оболонка атома кисню ОН, яка потребує двох електронів, але має лише один із водню ОН атом. Електрон з NH₄ радикал переноситься на радикал ОН, створюючи ОН^- іон і NH₄⁺ іон.

Як і будь-яка кислота та основа, багатоатомні іонні кислоти та основи реагують з утворенням води та солі в реакції нейтралізації. Наприклад, дві вищезазначені багатоатомні сполуки, сірчана кислота та гідроксид амонію, вступають у реакцію, утворюючи воду та сульфат амонію. Багатоатомні іони залишаються разом, зберігаючи кожен свої ковалентні зв’язки, тоді як іони водню та гідроксиду об’єднуються, утворюючи воду.

Хімічна реакція відбувається наступним чином:

2NH₄OH + H₂ТАК₄ = (NH₄)₂ТАК₄ + 2Н₂О

Гідроксид амонію у воді дисоціює на іони амонію та гідроксиду. Сірчана кислота дисоціює на іони водню та сульфату. У розчині іони водню та гідроксиду поєднуються, утворюючи воду, тоді як іони амонію та сульфату залишаються у розчині. Якщо воду видалити, сульфат амонію кристалізується з розчину у вигляді нової багатоатомної іонної сполуки.