Objectif d’apprentissage
- Générer la formule empirique d’un composé ionique compte tenu de ses constituants moléculaires.
Points clés
- La formule ionique globale d’un composé doit être électriquement neutre, ce qui signifie qu’il n’a aucune charge.
- Lors de l’écriture de la formule du composé ionique, le cation vient en premier, suivi de l’anion, tous deux avec des indices numériques pour indiquer le nombre d’atomes de chacun.
- Les ions polyatomiques sont un ensemble d’atomes liés de manière covalente qui ont une charge globale, ce qui en fait un ion.
- Les ions polyatomiques forment des liaisons ioniques de manière typique, s’équilibrant de sorte que le composé global soit électriquement neutre.
Termes
- ion ionane monatomique constitué d’un seul atome, par exemple Cl-.
- iion polyatomiqueun ensemble d’atomes liés de manière covalente qui ont une charge globale, ce qui en fait un ion.
Les liaisons ioniques sont formées par le transfert d’un ou plusieurs électrons de valence entre des atomes, typiquement entre des métaux et des non-métaux. Le transfert d’électrons permet aux atomes d’atteindre efficacement la configuration électronique beaucoup plus stable d’avoir huit électrons dans la coquille de valence la plus externe (règle des octets). Lorsque le sodium donne un électron de valence au fluor pour devenir du fluorure de sodium, c’est un exemple de formation de liaisons ioniques.
Écriture de formules ioniques
Les composés ioniques peuvent être décrits à l’aide de formules chimiques, qui représentent les rapports d’éléments en interaction qui se trouvent dans le solide ou le sel ionique. Les solides ioniques sont généralement représentés par leurs formules empiriques. En notation de formule, les éléments sont représentés par leurs symboles chimiques suivis d’indices numériques qui indiquent les rapports relatifs des atomes constitutifs. La formule complète d’un composé ionique peut être déterminée en satisfaisant deux conditions :
- Tout d’abord, la charge sur les ions constitutifs peut être déterminée en fonction du transfert d’électrons de valence nécessaire pour satisfaire à la règle de l’octet.
- Deuxièmement, les cations et les anions sont combinés de manière à produire un composé électriquement neutre.
Par exemple, dans la réaction du calcium et du chlore, le composé est appelé chlorure de calcium. Il est composé de cations Ca2+ et d’anions Cl–; ces ions sont stables car ils ont des coquilles de valence remplies. Sa formule ionique s’écrit CaCl2, la combinaison neutre de ces ions. Deux ions chlorure étaient nécessaires dans le composé final car le calcium avait une charge 2 +. Pour créer un composé neutre, CaCl2, deux ions chlorure-1 ont été nécessaires pour équilibrer la charge 2+ du calcium.
Ions polyatomiques
Les ions polyatomiques sont un ensemble d’atomes liés de manière covalente qui ont une charge globale, ce qui en fait un ion. Par exemple, l’ion hydroxyde a la formule OH-1. L’hydroxyde est un composé composé d’oxygène et d’hydrogène qui ont été liés ensemble. En devenant un composé, l’hydroxyde a gagné un électron supplémentaire quelque part, ce qui en fait OH-1. Lors de la création de composés ioniques avec ces ions polyatomiques, traitez-les de la même manière que les ions monatomiques typiques (un seul atome).
Par exemple, l’hydroxyde de calcium a la formule Ca (OH)2 car l’hydroxyde a une charge -1 et le calcium a une charge 2+. Deux hydroxydes étaient nécessaires pour équilibrer la charge de calcium +2. Les parenthèses ont été utilisées pour indiquer que OH était un ion polyatomique et était un « package deal ». »Deux hydroxydes n’auraient pas pu être écrits O2H2 car c’est un composé très différent de (OH) 2. Les parenthèses sont toujours utilisées lorsque le composé contient des multiples de l’ion polyatomique.
Voici une liste d’ions polyatomiques courants:
- Ammonium, NH4 +
- Carbonate, CO32-
- Bicarbonate, HCO3–
- Cyanure, CN–
- Phosphate, PO43-
- Hydroxyde, OH–
- Nitrate, NO3–
- Permanganate, MnO4–
- Sulfate, SO42-
- Thiocyanate, SCN–
- Peroxyde, O22-