Oppimistavoite
- tuottavat ioniyhdisteen empiirisen kaavan sen molekyylikomponenttien perusteella.
avainkohdat
- yhdisteen yleisen ionikaavan on oltava sähköisesti neutraali, eli sillä ei ole varausta.
- kirjoitettaessa ioniyhdisteen kaavaa ensin tulee kationi ja sen jälkeen anioni, joissa molemmissa on numeeriset alaindeksit, jotka ilmaisevat kummankin atomien lukumäärän.
- Polyatomiset ionit ovat joukko kovalenttisesti sitoutuneita atomeja, joilla on kokonaisvaraus, jolloin ne ovat ioni.
- Polyatomiset ionit muodostavat ionisidoksia tyypillisellä tavalla tasapainoten siten, että kokonaisyhdiste on sähköisesti neutraali.
termit
- yksiatominen ioni, joka on valmistettu vain yhdestä atomista, esimerkiksi Cl-.
- polyatominen ionajoukko kovalenttisesti sitoutuneita atomeja, joilla on kokonaisvaraus, tehden niistä ionin.
Ionisidokset muodostuvat yhden tai useamman valenssielektroninsiirrosta atomien välillä, tyypillisesti metallien ja epämetallien välillä. Elektronien siirron avulla atomit voivat tehokkaasti saavuttaa paljon vakaamman elektronikonfiguraation, jossa uloimmassa valenssikuoressa on kahdeksan elektronia (oktettisääntö). Kun natrium lahjoittaa valenssielektronia fluorille natriumfluoridiksi, on tämä esimerkki ionisidoksen muodostumisesta.
kirjallisesti ionisia kaavoja
ionisia yhdisteitä voidaan kuvata käyttämällä kemiallisia kaavoja, jotka edustavat ionisessa kiinteässä aineessa tai suolassa esiintyvien vuorovaikutusaineiden suhteita. Ioniset kiinteät aineet esitetään tyypillisesti niiden empiirisillä kaavoilla. Kaavamerkinnöissä alkuaineet esitetään niiden kemiallisilla symboleilla, joita seuraavat numeeriset alaindeksit, jotka ilmaisevat rakenneosien atomien suhteelliset suhteet. Ioniyhdisteen täydellinen kaava voidaan määrittää täyttämällä kaksi ehtoa:
- ensin voidaan määrittää sen muodostavien ionien varaus oktettisäännön täyttämiseksi tarvittavien valenssielektronien siirron perusteella.
- toiseksi kationit ja anionit yhdistyvät siten, että syntyy sähköisesti neutraali yhdiste.
esimerkiksi kalsiumin ja kloorin reaktiossa yhdistettä kutsutaan kalsiumkloridiksi. Se koostuu Ca2 + kationeista ja Cl– anioneista; nämä ionit ovat stabiileja, koska ne ovat täyttäneet valenssikuoret. Sen ionikaava kirjoitetaan CaCl2, joka on näiden ionien neutraali yhdistelmä. Lopulliseen yhdisteeseen tarvittiin kaksi kloridi-Ionia, koska kalsiumilla oli 2+ – varaus. Neutraalin yhdisteen, CaCl2: n, luomiseen tarvittiin kaksi 1 – kloridi-Ionia tasapainottamaan kalsiumin 2+ – varaus.
Polyatomiset ionit
Polyatomiset ionit ovat joukko kovalenttisesti sitoutuneita atomeja, joilla on kokonaisvaraus, jolloin ne ovat ioni. Esimerkiksi hydroksidi-ionin kaava on OH-1. Hydroksidi on yhdiste, joka koostuu hapesta ja vedystä, jotka ovat sitoutuneet toisiinsa. Muuttuessaan yhdisteeksi hydroksidi sai jostain ylimääräisen elektronin, jolloin siitä tuli OH-1. Kun luodaan ioniyhdisteitä näiden polyatomisten ionien kanssa, käsitellään niitä samalla tavalla kuin tyypillisiä monatomisia ioneja (vain yksi atomi).
esimerkiksi kalsiumhydroksidin kaava on Ca(OH)2, koska hydroksidilla on -1 varaus ja kalsiumilla 2+ varaus. Kalsiumin +2-varauksen tasapainottamiseen tarvittiin kaksi hydroksidia. Sulkuja käytettiin osoittamaan, että OH oli polyatominen ioni ja tuli ” pakettina.”Kahta hydroksidia ei ole voitu kirjoittaa O2H2: ksi, koska se on hyvin erilainen yhdiste kuin (OH)2. Sulkeita käytetään aina, kun yhdisteessä on polyatomisen ionin kerrannaisia.
tässä on luettelo yhteisistä polyatomisista ioneista:
- Ammonium, NH4+
- karbonaatti, CO32-
- bikarbonaatti, HCO3–
- syanidi, CN–
- fosfaatti, PO43-
- nitraatti, no3–
- permanganaatti, MnO4–
- sulfaatti, SO42–
- tiosyanaatti, SCN-
- peroksidi, O22–