¿Qué son los iones poliatómicos?

Un grupo de átomos con carga

Dentro de un ion poliatómico, los átomos se mantienen unidos por enlaces covalentes, el mismo tipo de enlace que mantiene unida una molécula de agua. El grupo en conjunto tiene más o menos electrones que protones, por lo que posee una carga neta. La carga pertenece a todo el ion, no a un átomo, y por eso se escribe en la parte superior derecha de la fórmula completa, como en SO₄²⁻. Los iones formados por un solo átomo, como Na⁺ y Cl⁻, se llaman iones monoatómicos.

En un compuesto, un ion poliatómico se comporta como un solo ion. En el nitrato de sodio, NaNO₃, el ion sodio (Na⁺) y el ion nitrato (NO₃⁻) forman un compuesto iónico, y cuando la sal se disuelve en agua, cada ion nitrato permanece unido como una sola unidad.

Iones poliatómicos comunes y sus cargas

Entre los iones con carga −1 están el hidróxido (OH⁻), el nitrato (NO₃⁻), el nitrito (NO₂⁻), el hidrogenocarbonato o bicarbonato (HCO₃⁻), el acetato (CH₃COO⁻), el permanganato (MnO₄⁻), el cianuro (CN⁻), el clorato (ClO₃⁻) y el perclorato (ClO₄⁻).

Entre los iones con carga −2 están el carbonato (CO₃²⁻), el sulfato (SO₄²⁻), el sulfito (SO₃²⁻), el cromato (CrO₄²⁻), el dicromato (Cr₂O₇²⁻) y el peróxido (O₂²⁻). El fosfato (PO₄³⁻) es el ion −3 más común. Los dos iones positivos que encontrarás con más frecuencia son el amonio (NH₄⁺) y el hidronio (H₃O⁺), ambos +1.

Observa que el hidróxido, el cianuro y el peróxido tienen nombres con terminación -uro o -ido, propias de los iones de un solo átomo, aunque contienen más de un átomo. La mayoría de los nombres de este tipo pertenecen a iones de un solo átomo, como el cloruro (Cl⁻) y el óxido (O²⁻), así que conviene memorizar estos casos como excepciones.

El patrón -ato e -ito

Muchos iones poliatómicos son oxoaniones: un elemento combinado con oxígeno. Cuando un elemento forma dos de estos iones con la misma carga, el que tiene más átomos de oxígeno termina en -ato y el que tiene un átomo de oxígeno menos termina en -ito. El nitrato es NO₃⁻ y el nitrito es NO₂⁻; el sulfato es SO₄²⁻ y el sulfito es SO₃²⁻. La carga sigue siendo la misma; solo cambia el número de átomos de oxígeno.

El cloro forma una serie de cuatro, lo que añade dos prefijos. Per- significa un oxígeno más que el ion en -ato, e hipo- significa un oxígeno menos que el ion en -ito: perclorato (ClO₄⁻), clorato (ClO₃⁻), clorito (ClO₂⁻) e hipoclorito (ClO⁻), el ion de la lejía doméstica. El bromo y el yodo siguen el mismo patrón, como en bromato (BrO₃⁻), yodato (IO₃⁻) y peryodato (IO₄⁻).

Añadir hidrógeno

Al añadir un ion hidrógeno (H⁺) a un ion poliatómico negativo se obtiene un ion nuevo cuya carga es una unidad menos negativa. El carbonato (CO₃²⁻) pasa a ser hidrogenocarbonato (HCO₃⁻), también llamado bicarbonato, y el sulfato (SO₄²⁻) pasa a ser hidrogenosulfato (HSO₄⁻). El fosfato puede tomar uno o dos: PO₄³⁻ pasa a ser hidrogenofosfato (HPO₄²⁻) y luego dihidrogenofosfato (H₂PO₄⁻).

El bicarbonato de sodio es el hidrogenocarbonato de sodio, NaHCO₃: un Na⁺ equilibra un HCO₃⁻.

Cómo escribir fórmulas con iones poliatómicos

Para escribir la fórmula de un compuesto iónico, combina los iones de modo que la carga total sea cero y escribe primero el ion positivo. Cuando necesites más de un ion poliatómico, ponlo entre paréntesis y escribe el número después. Nunca cambies los subíndices dentro del ion, porque eso daría un ion distinto.

Hidróxido de sodio: Na⁺ y OH⁻ se equilibran 1:1, así que la fórmula es NaOH. Nitrato de calcio: Ca²⁺ necesita dos iones NO₃⁻, así que es Ca(NO₃)₂. Sulfato de amonio: dos iones NH₄⁺ equilibran un SO₄²⁻, lo que da (NH₄)₂SO₄. Sulfato de aluminio: dos iones Al³⁺ (total +6) equilibran tres iones SO₄²⁻ (total −6), lo que da Al₂(SO₄)₃.

Para nombrar un compuesto, nombra primero el ion negativo y luego el positivo, unidos con «de». CaCO₃ es carbonato de calcio, el compuesto principal de la tiza y la caliza, y KMnO₄ es permanganato de potasio.