多原子离子一览:名称、化学式与电荷
本表列出 39 种常见多原子离子及其化学式和电荷。下面的命名规律可以帮你按“家族”而不是一个一个地记忆它们。
| 铵根 | NH₄⁺ | +1 |
| 水合氢离子 | H₃O⁺ | +1 |
| 乙酸根 | CH₃COO⁻ | −1 |
| 氢氧根 | OH⁻ | −1 |
| 硝酸根 | NO₃⁻ | −1 |
| 亚硝酸根 | NO₂⁻ | −1 |
| 碳酸氢根 | HCO₃⁻ | −1 |
| 硫酸氢根 | HSO₄⁻ | −1 |
| 磷酸二氢根 | H₂PO₄⁻ | −1 |
| 高锰酸根 | MnO₄⁻ | −1 |
| 氰根 | CN⁻ | −1 |
| 硫氰酸根 | SCN⁻ | −1 |
| 次氯酸根 | ClO⁻ | −1 |
| 亚氯酸根 | ClO₂⁻ | −1 |
| 氯酸根 | ClO₃⁻ | −1 |
| 高氯酸根 | ClO₄⁻ | −1 |
| 碳酸根 | CO₃²⁻ | −2 |
| 硫酸根 | SO₄²⁻ | −2 |
| 亚硫酸根 | SO₃²⁻ | −2 |
| 磷酸氢根 | HPO₄²⁻ | −2 |
| 铬酸根 | CrO₄²⁻ | −2 |
| 重铬酸根 | Cr₂O₇²⁻ | −2 |
| 草酸根 | C₂O₄²⁻ | −2 |
| 过氧根 | O₂²⁻ | −2 |
| 磷酸根 | PO₄³⁻ | −3 |
| 溴酸根 | BrO₃⁻ | −1 |
| 碘酸根 | IO₃⁻ | −1 |
| 高碘酸根 | IO₄⁻ | −1 |
| 亚硫酸氢根 | HSO₃⁻ | −1 |
| 氰酸根 | OCN⁻ | −1 |
| 叠氮根 | N₃⁻ | −1 |
| 甲酸根 | HCOO⁻ | −1 |
| 氨基阴离子 | NH₂⁻ | −1 |
| 硫代硫酸根 | S₂O₃²⁻ | −2 |
| 硅酸根 | SiO₃²⁻ | −2 |
| 锰酸根 | MnO₄²⁻ | −2 |
| 砷酸根 | AsO₄³⁻ | −3 |
| 硼酸根 | BO₃³⁻ | −3 |
| 亚汞离子(汞(I)) | Hg₂²⁺ | +2 |
图表显示的内容
多原子离子是由共价键结合在一起、整体带电荷的一组原子。每一行给出离子的名称、化学式和电荷,电荷属于整个原子团:硫酸根 SO₄²⁻ 是一个硫原子和四个氧原子共同带 2− 电荷。在化合物中,这个原子团保持在一起,所以硝酸钠 NaNO₃ 含有硝酸根离子 NO₃⁻。
大多数多原子离子带负电。本表中仅有的带正电的是铵根(NH₄⁺)、水合氢离子(H₃O⁺)和汞(I)离子(Hg₂²⁺)。
命名规律:“…酸根”、“亚…酸根”、“高…”和“次…”
“…酸根”离子比对应的“亚…酸根”离子多一个氧原子,二者电荷相同:硝酸根 NO₃⁻ 与亚硝酸根 NO₂⁻,硫酸根 SO₄²⁻ 与亚硫酸根 SO₃²⁻。氯有四种:高氯酸根 ClO₄⁻、氯酸根 ClO₃⁻、亚氯酸根 ClO₂⁻ 和次氯酸根 ClO⁻。“高”表示比“…酸根”多一个氧,“次”表示比“亚…酸根”少一个氧。溴酸根 BrO₃⁻ 和碘酸根 IO₃⁻ 与氯酸根的规律相同。
结合一个氢离子,电荷就增加一:碳酸根 CO₃²⁻ 变成碳酸氢根 HCO₃⁻,磷酸根 PO₄³⁻ 变成磷酸氢根 HPO₄²⁻,再变成磷酸二氢根 H₂PO₄⁻。前缀“硫代”表示一个氧被硫取代,如氰酸根 OCN⁻ 和硫氰酸根 SCN⁻。
例题:书写化学式
要写磷酸钙,先从 Ca²⁺ 和 PO₄³⁻ 出发。二者都能达到的最小电荷数是 6,所以需要三个钙离子(+6)和两个磷酸根离子(−6)。当多原子离子不止一个时,把它放在括号里:Ca₃(PO₄)₂。硫酸铵的写法与此相同:两个 NH₄⁺ 离子与一个 SO₄²⁻ 平衡,得到 (NH₄)₂SO₄。
常见问题
哪种多原子离子带 3− 电荷?
最常见的是磷酸根 PO₄³⁻。本表还列出了同样带 3− 电荷的砷酸根(AsO₄³⁻)和硼酸根(BO₃³⁻)。
硫酸根和亚硫酸根有什么区别?
硫酸根是 SO₄²⁻,亚硫酸根是 SO₃²⁻。二者都带 2− 电荷,只是“…酸根”离子多一个氧原子。
哪些多原子离子带正电?
铵根 NH₄⁺ 是迄今最常见的带正电的多原子离子。水合氢离子 H₃O⁺ 在酸溶于水时形成,汞(I)则以成对的 Hg₂²⁺ 离子形式存在。
硝酸根的电荷是多少?
硝酸根 NO₃⁻ 带 1− 电荷。亚硝酸根 NO₂⁻ 电荷相同,但少一个氧原子。