Παραδείγματα Πολυατομικών Ιόντων: Ορισμός, Δομή, Χαρακτηριστικά

Τα πολυατομικά ιόντα είναι φορτισμένα είδη που περιέχουν περισσότερα από ένα άτομα που συγκρατούνται μεταξύ τους με ομοιοπολικούς δεσμούς. Τα παραδείγματα πολυατομικών ιόντων που θα καλύψουμε σε αυτό το άρθρο είναι:

  • Αμμωνίου
  • Οξικό άλας
  • Ανθρακικά
  • Χρωμικό άλας
  • Κυανιούχο
  • Υδροξείδιο
  • Νιτρικό άλας
  • Νιτρώδη
  • Οξαλικό
  • φωσφορικό άλας
  • Θειοκυανικό

Ιόν αμμωνίου

Είναι ένα θετικά φορτισμένο πολυατομικό ιόν με χημικό τύπο NH4+. Εχει ένα τετραεδρική γεωμετρία (sp3 παραγωγή μικτών γενών).Σχηματίζεται από την αντίδραση υδατικής αμμωνίας και οξέων.

NH3 + Η+ → ΝΗ4+

Εάν προσθέσουμε συμπυκνωμένο υδροξείδιο σε ένα υδατικό διάλυμα αμμωνίου, τότε το κόκκινο χαρτί λακκούβας (βρεγμένο) γίνεται μπλε. Αυτό χρησιμοποιείται για την ανίχνευση ιόντων αμμωνίου. Αποτελεί σημαντική πηγή αζώτου για πολλά είδη φυτών. Η δομή lewis του ιόν αμμωνίου δίνεται παρακάτω:

παραδείγματα πολυατομικών ιόντων
ΔΟΜΗ LEWIS ΙΟΝΙΟΥ ΑΜΜΩΝΙΟΥ

Οξεικό ιόν

Είναι ένα αρνητικά φορτισμένο ιόν με χημικό τύπο CH3ΕΡΩΤΟΛΟΓΏ-. Σχηματίζεται με την απομάκρυνση ενός πρωτονίου από την καρβοξυ ομάδα του οξικού οξέος.

Για την ανίχνευση οξικών ιόντων προσθέτουμε αιθανόλη και συμπ. H2SO4 σε ένα άλας οξικού οξέος και να το θερμάνετε, η παρουσία φρουτώδους μυρωδιάς επιβεβαιώνει την παρουσία του οξικά ιόντα. Χρησιμοποιείται για την επένδυση υφασμάτων σε ρόμπες και σαλόνια. Χρησιμοποιείται επίσης ως πρόδρομος του ακετυλο-CoA για τη σύνθεση των λιπαρών κυττάρων. ο δομή lewis των οξικών ιόντων δίνεται παρακάτω:

Οξεικό ιόν
ΔΟΜΗ LEWIS ΟΞΙΚΟΥ ΙΟΝ

Ανθρακικό ιόν

Είναι ένα αρνητικά φορτισμένο ιόν με έναν χημικό τύπο CO32- διατεταγμένα σε τριγωνική επίπεδη γεωμετρία.

Ανθρακικά ιόντα μαλακώνουν το νερό και χρησιμοποιούνται στην παραγωγή χαρτιού και γυαλιού. Όταν προσθέτουμε αραιό θειικό οξύ σε ένα άλας που περιέχει ανθρακικό ιόν, υπάρχει αναβρασμός με την έκλυση διοξειδίου του άνθρακα (ένα άχρωμο και άοσμο αέριο). ο δομές lewis των ανθρακικών ιόντων φαίνονται παρακάτω:

Ανθρακικά
ΔΟΜΕΣ LEWIS ΑΝΘΡΩΚΩΝ ΙΟΝΤΩΝ

Χρωμικό ιόν

Αυτά είναι τα ανιόντα που υπάρχουν στα χρωμικά άλατα. Ο χημικός τύπος του είναι CrO42- και είναι ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας και έχει έντονο κίτρινο χρώμα.

Έχουν τετραεδρική γεωμετρία. Χρωμικά χρησιμοποιούνται σε μελάνια και βαφές ως χρωστικές, σε επιχρωμίωση (για να απαλλαγούμε από τη διάβρωση), φινίρισμα δέρματος και στεγανοποίηση μετάλλων στη σκουριά. Pb2+, Αγ+ και Ba2+ σχηματίζει ελάχιστα διαλυτό ίζημα με χρωμικά ιόντα. PbCrO4 και BaCrO4 σχηματίζουν κίτρινο ίζημα ενώ ο Αγ2Κρο4 σχηματίζει ένα τούβλο κόκκινο ίζημα. Χρησιμοποιείται για την ανίχνευση χρωμικών ιόντων.

Χρωμικό άλας
ΔΟΜΗ LEWIS ΧΡΩΜΑΤΙΚΟΥ ΙΟΝΤΟΥ

Ιόν κυανιδίου

Είναι ένα ανιόν που περιέχει την ομάδα C≡N (άνθρακας τριπλός δεσμός με το άζωτο) και είναι συζευγμένη βάση υδροκυανίου. Έχει γραμμική γεωμετρία με αρνητικό φορτίο στο άτομο άνθρακα.

Η κύρια χρήση του κυανίου είναι στην εξόρυξη χρυσού και αργύρου. Τα κυανιούχα ιόντα χρησιμοποιούνται επίσης για την παραγωγή ενώσεων που περιέχουν CN (συνήθως νιτρίλια). Προσθέτουμε συζ. H2SO4 σε διάλυμα που περιέχει κυάνιο· Σχηματίζεται υδροκυανικό αέριο και το χρώμα της αντίδρασης αλλάζει από ανοιχτό πράσινο σε μπλε.

Κυάνιο 1
ΔΟΜΗ LEWIS ΚΥΑΝΙΔΙΟΥ ΙΟΝ

Ιόν υδροξειδίου

Είναι ένα ανιόν με χημικό τύπο ΟΗ- προέρχεται από βάση (NaOH, KOH, Ca(OH)2) ή νερό λόγω απώλειας πρωτονίου.

Τα υδροξείδια χρησιμοποιούνται στην κατασκευή χαρτιού, χαρτοπολτού, σαπουνιών και απορρυπαντικών. Εάν προσθέσουμε ένα άλας αμμωνίου σε μια βάση που περιέχει ιόντα υδροξειδίου, θα προκύψει αέρια αμμωνία (η οποία μπορεί να ανιχνευθεί φέρνοντας μια γυάλινη ράβδο βουτηγμένη σε πυκνό HCl, η αέρια αμμωνία θα δώσει στερεούς λευκούς ατμούς).

ΥΔΡΟΞΕΙΔΙΟ
ΔΟΜΗ LEWIS ΤΟΥ ΥΔΡΟΞΕΙΔΙΟΥ ΙΟΝ

Νιτρικό ιόν

Είναι ένα ανιόν με χημικό τύπο ΝΟ32- , που σχηματίζεται από την απώλεια πρωτονίου από νιτρικό οξύ.

Τα νιτρικά χρησιμοποιούνται ως οξειδωτικοί παράγοντες, λιπάσματα και εκρηκτικά. Για την ανίχνευση νιτρικών ιόντων, προσθέτουμε πυκνό Η2SO4 σε ένα άλας που περιέχει νιτρικά ιόντα, ψύξτε το και μετά προσθέστε FeSO4 σε αυτό. Ένας σκούρο καφέ δακτύλιος επιβεβαιώνει την παρουσία νιτρικών ιόντων.

ΝΙΤΡΙΚΟ 1
ΔΟΜΕΣ LEWIS ΝΙΤΡΙΚΟΥ ΙΟΝΤ

Νιτρώδη ιόντα

Τα νιτρώδη είναι ένα ανιόν με χημικό τύπο ΝΟ2- και προέρχεται από νιτρώδες οξύ. Έχει λυγισμένο σχήμα με sp2 παραγωγή μικτών γενών.

Χρησιμοποιούνται για την παρασκευή αζωχρωστικών και άλλων χρωστικών. Όταν αραιωθεί το H2SO4 προστίθεται σε άλας που περιέχει νιτρώδες, καστανοκόκκινες αναθυμιάσεις ΝΟ2 παρατηρούνται αέριο.

ΝΙΤΡΩΔΕΣ ΑΛΑΤΙ
ΔΟΜΗ LEWIS ΝΙΤΡΩΤΩΝ ΙΟΝΤΩΝ

Οξαλικό ιόν

Είναι ένα ανιόν ενός δικαρβοξυλικού οξέος με τύπο C2O42- που χρησιμοποιείται ως μεταβολίτης του ανθρώπου και των φυτών.

Χρησιμοποιούνται ως αναγωγικοί παράγοντες (στρόντιο και οξαλικό βάριο), στη φωτογραφία και για την αφαίρεση λεκέδων από μελάνι. Το οξαλικό ανιόν υπάρχει σε επίπεδη γεωμετρία (όπως το οξαλικό κάλιο) και μη επίπεδο σε άλλες περιπτώσεις (όπως το οξαλικό καίσιο). Το ελεύθερο οξαλικό ανιόν έχει ορθογώνιο D2h δομή.

Η προσθήκη συμπυκνωμένου Η2SO4 σε ένα οξαλικό άλας παράγει άχρωμο, άοσμο αέριο (CO2), που μετατρέπει το ασβεστόνερο γαλακτώδες (ανίχνευση οξαλικού ιόντος).

ΔΟΜΕΣ LEWIS ΟΞΑΛΙΚΟΥ ΙΟΝ

Φωσφορικό ιόν

Είναι ένα ανιόν με χημικό τύπο PO43- και προέρχεται από την απώλεια τριών πρωτονίων από το φωσφορικό οξύ. Έχει τετραεδρική γεωμετρία.

Χρησιμοποιείται σε λιπάσματα. Φωσφορικό άλας Τα ιόντα παρέχουν ενέργεια στα κύτταρα και είναι σημαντικά για σχηματισμό οστών και δοντιών.

Για ανίχνευση φωσφορικών ιόντων προσθέτουμε συμπ. HNO3 και μολυβδαινικό αμμώνιο στο διάλυμα που περιέχει φωσφορικά ιόντα και το θερμαίνουμε. Παρατηρείται ένα κίτρινο καναρίνι ίζημα αμμωνίου-φωσφομολυβδαινικού, το οποίο επιβεβαιώνει την παρουσία φωσφορικών ιόντων.

ΦΩΣΦΟΡΙΚΟ 1
ΔΟΜΕΣ LEWIS ΦΩΣΦΟΡΙΚΟΥ ΙΟΝ

Θειικό ιόν

Πρόκειται για μια θείο οξοανιόν με χημικό τύπο SO42- και προέρχεται από θειικό οξύ με αποπρωτονίωση και των δύο ομάδων ΟΗ. Έχει τετραεδρική γεωμετρία.

Έχει διάφορες βιομηχανικές χρήσεις. Χρησιμοποιείται για την παραγωγή γύψου, ως ηλεκτρολύτης σε γαλβανικές κυψέλες και ως απορρυπαντικό σε σκευάσματα σαμπουάν. Ένα υδατικό διάλυμα θειικών ιόντων που περιέχουν άλας (οξινισμένα με οξικό οξύ) αντιδρά με BaCl2 για να σχηματιστεί ένα λευκό ίζημα BaSO4.

ΘΕΙΙΚΟ ΑΛΑΣ
ΔΟΜΕΣ LEWIS ΤΟΥ ΘΕΙΙΚΟΥ ΙΟΝ

Θειώδες ιόν

Αυτό είναι επίσης ένα οξοανιόν θείου αλλά με τον χημικό τύπο SO32- και είναι μια συζευγμένη βάση διθειώδους.

Χρησιμοποιούνται ως συντηρητικά, λευκαντικά και αποχλωριωτικά μέσα. Έχει τριγωνική πυραμιδική γεωμετρία. Όταν ένα διάλυμα που περιέχει θειώδη ιόντα αντιδρά με αραιό Η2SO4Έτσι2 εξελίσσεται αέριο, το οποίο έχει μια μυρωδιά αναμμένου θείου. Αυτό το αέριο μετατρέπει το χαρτί διχρωμικού καλίου (οξινισμένο με αραιό Η2SO4) πράσινο που επιβεβαιώνει την παρουσία ιόντων θειώδους.

Θειώδες άλας
ΔΟΜΕΣ LEWIS ΘΕΙΩΤΙΚΟΥ ΙΟΝ

Θειοκυανικό ιόν

Είναι ένα ανιόν με χημικό τύπο SCN- όπου το αρνητικό φορτίο μοιράζεται εξίσου το άζωτο και το θείο (αμφιντατικός συνδέτης). Προέρχεται από το θειοκυανικό οξύ.

Χρησιμοποιείται σε λευκαντικά και απολυμαντικά και για την παρασκευή θειοθειικού αργύρου, που αναστέλλει τη διάβρωση του χάλυβα. Είναι ένα σημαντικό φασματοφωτομετρικό αντιδραστήριο. Ένα κόκκινο χρώμα παρατηρείται όταν προστίθεται νιτρικός σίδηρος σε διάλυμα που περιέχει θειοκυανικά ιόντα.

Θειοκυανικό
ΔΟΜΗ LEWIS ΘΕΙΟΚΥΑΝΙΚΩΝ ΙΩΝ

Συμπέρασμα

Συζητήσαμε δεκατρείς σημαντικά παραδείγματα πολυατομικών ιόντων, τις χρήσεις τους, τη μοριακή γεωμετρία, τη δομή lewis και τις ποιοτικές δοκιμές για την ανίχνευσή τους.