Çok atomlu iyonlar nedir?

Yüklü bir atom grubu

Çok atomlu bir iyonun içinde atomlar, bir su molekülünü bir arada tutan bağla aynı türden kovalent bağlarla bir arada tutulur. Grubun bütününün elektronu protonundan fazla ya da az olduğu için net bir yük taşır. Yük tüm iyona aittir, tek bir atoma değil; bu yüzden SO₄²⁻ gibi tam formülün sağ üstüne yazılır. Na⁺ ve Cl⁻ gibi tek atomdan oluşan iyonlara tek atomlu iyonlar denir.

Bir bileşikte çok atomlu iyon tek bir iyon gibi davranır. Sodyum nitratta, NaNO₃, sodyum iyonu (Na⁺) ve nitrat iyonu (NO₃⁻) iyonik bir bileşik oluşturur ve tuz suda çözündüğünde her nitrat iyonu tek bir birim olarak bir arada kalır.

Yaygın çok atomlu iyonlar ve yükleri

−1 yüklü iyonlar arasında hidroksit (OH⁻), nitrat (NO₃⁻), nitrit (NO₂⁻), hidrojen karbonat ya da bikarbonat (HCO₃⁻), asetat (CH₃COO⁻), permanganat (MnO₄⁻), siyanür (CN⁻), klorat (ClO₃⁻) ve perklorat (ClO₄⁻) bulunur.

−2 yüklü iyonlar arasında karbonat (CO₃²⁻), sülfat (SO₄²⁻), sülfit (SO₃²⁻), kromat (CrO₄²⁻), dikromat (Cr₂O₇²⁻) ve peroksit (O₂²⁻) bulunur. Fosfat (PO₄³⁻) en yaygın −3 iyonudur. En sık karşılaşacağın iki pozitif iyon amonyum (NH₄⁺) ve hidronyumdur (H₃O⁺); ikisi de +1'dir.

Hidroksit, siyanür ve peroksit adlarının, birden fazla atom içermelerine rağmen -it ya da -ür ile bittiğine dikkat et. -ür ve -it ile biten adların çoğu klorür (Cl⁻) ve oksit (O²⁻) gibi tek atomlu iyonlara aittir; bu yüzden bunları istisna olarak ezberlemeye değer.

-at ve -it örüntüsü

Birçok çok atomlu iyon oksianyondur: oksijenle birleşmiş tek bir element. Bir element aynı yüke sahip iki böyle iyon oluşturduğunda, daha çok oksijen atomu olanın adı -at, bir oksijen atomu daha az olanın adı -it ile biter. Nitrat NO₃⁻, nitrit NO₂⁻; sülfat SO₄²⁻, sülfit SO₃²⁻'dir. Yük aynı kalır; yalnızca oksijen atomu sayısı değişir.

Klor dörtlü bir seri oluşturur; bu da iki önek ekler. Per- önceki -at iyonundan bir oksijen fazla, hipo- ise -it iyonundan bir oksijen az demektir: perklorat (ClO₄⁻), klorat (ClO₃⁻), klorit (ClO₂⁻) ve ev tipi çamaşır suyundaki iyon olan hipoklorit (ClO⁻). Brom ve iyot da aynı örüntüyü izler; bromat (BrO₃⁻), iyodat (IO₃⁻) ve periyodat (IO₄⁻) gibi.

Hidrojen ekleme

Negatif bir çok atomlu iyona hidrojen iyonu (H⁺) eklemek, yükü bir eksi daha az olan yeni bir iyon oluşturur. Karbonat (CO₃²⁻), bikarbonat da denen hidrojen karbonata (HCO₃⁻), sülfat (SO₄²⁻) ise hidrojen sülfata (HSO₄⁻) dönüşür. Fosfat bir ya da iki tane alabilir: PO₄³⁻ önce hidrojen fosfata (HPO₄²⁻), sonra dihidrojen fosfata (H₂PO₄⁻) dönüşür.

Kabartma tozundaki soda, yani yemek sodası, sodyum hidrojen karbonattır, NaHCO₃: bir Na⁺ bir HCO₃⁻'yi dengeler.

Çok atomlu iyonlarla formül yazma

İyonik bir bileşiğin formülünü yazmak için iyonları toplam yük sıfır olacak şekilde birleştir ve pozitif iyonu önce yaz. Bir çok atomlu iyondan birden fazla gerektiğinde, onu parantez içine al ve sayıyı parantezin ardına yaz. İyonun içindeki alt simgeleri asla değiştirme, çünkü bu başka bir iyon yapar.

Sodyum hidroksit: Na⁺ ve OH⁻ 1:1 dengelenir, yani formül NaOH'dir. Kalsiyum nitrat: Ca²⁺ iki NO₃⁻ iyonu gerektirir, yani Ca(NO₃)₂'dir. Amonyum sülfat: iki NH₄⁺ iyonu bir SO₄²⁻'yi dengeler ve (NH₄)₂SO₄ verir. Alüminyum sülfat: iki Al³⁺ iyonu (toplam +6) üç SO₄²⁻ iyonunu (toplam −6) dengeler ve Al₂(SO₄)₃ verir.

Bir bileşiği adlandırmak için önce pozitif iyonu, sonra negatif iyonu söyle. CaCO₃ tebeşir ve kireç taşının ana bileşiği olan kalsiyum karbonattır, KMnO₄ ise potasyum permanganattır.