If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ha webszűrőt használsz, győződj meg róla, hogy a *.kastatic.org és a *.kasandbox.org nincsenek blokkolva.

Fő tartalom

Összetett ionok

Hogyan nevezzük el az összetett ionokat tartalmazó ionvegyületeket?
Ebben a leckében az összetett ionokról fogunk tanulni. Az összetett ionok olyan ionok, amelyek egynél több atomból épülnek fel. Ez különbözteti meg őket az egyszerű ionoktól, amelyek csak egy atomból állnak. Egyszerű ion pl. a Na+, Fe3+, Cl, stb. Ahhoz, hogy jól megértsd, amit ebben a leckében tanulni fogsz, szükséges, hogy ismerd az egyszerű egyatomos ionokat, valamint az ionvegyületek elnevezésének és képletbe történő felírásának szabályait.
Ha szeretnéd átismételni ezeket a témákat, nézd meg az Egyszerű ionok és ionvegyületek elnevezése című leckét.
Összetett ionok mindenhol! A krétát kalcium-karbonát, CaCO3 alkotja, amely kalcium-kationokból, Ca2+, valamint összetett karbonát-anionokból, CO32 áll. Kép: Alíz-Flickr, CC BY-NC-ND 2,0.

Az összetett ionok szerkezete

Hasonlítsuk össze az összetett ionokat az egyszerűekkel! Az egyszerű ionok atomokból, elektronfelvételével vagy leadásával képződhetnek. Az ionoknak töltésük van, mert az elektronok száma nem egyenlő az atommagban lévő protonok számával. Tehát a semleges atomokhoz viszonyítva elektrontöbblet lép fel – a negatív töltésű anion esetében – vagy elektronhiány – a pozitív töltésű kation esetében. Például a semleges klóratom tömegszáma 17, ami azt jelenti, hogy 17 protonja és 17 elektronja van. A semleges atom felvehet egy plusz elektront, ami által kloridionná, Cl, alakul:
             Cl   +   e      Cl
    17elektron              18elektron
     17proton                17proton
Elektronfelvétellel a klór-anionnak 17 protonja és 18 elektronja van. Mivel a protonok számához képest eggyel több elektronja van, ezért az ion töltése 1-.
Hasonlóan a fentiekhez, úgy tekinthetjük, hogy az összetett ionok molekulákból, elektronfelvétellel vagy leadással képződhetnek. Az összetett ionokban a kovalens kötéssel kapcsolódó atomcsoportnak töltése van, mivel a molekula elektronjainak száma nem egyenlő a molekula protonjainak számával. Amikor Lewis-képleteket írunk fel, az összetett ion töltése megegyezik az ezt alkotó atomok formális töltésének összegével.
A hidroxid-ion Lewis-féle képlete
A hidroxidion Lewis-féle szerkezeti képlete. A pontok az O körül a három nemkötő elektronpárt, míg a H és O közötti vonal pedig a közös elektronpárral létrehozott kovalens kötést jelöli. Az összetett ion teljes töltése 1-, amit a szögletes zárójel jobb felső sarkában tüntetünk fel. Kép: Wikimedia Commons, CC BY-SA 3,0
Vegyük például a többatomos hidroxidiont, OH. Bal oldalon látjuk a hidroxidion Lewis-féle képletét, amely egy oxigén- és egy hidrogénatomot tartalmaz. A vonal a kovalens kötést jelöli, amelyben két elektron oszlik meg a H és az O között. Az O körüli pontok pedig a nemkötő elektronpárokat jelentik. A hidroxidionban az oxigénnek három nemkötő elektronpárja van, amely összesen hat nemkötő elektront eredményez.
A hidroxidion töltését úgy jelöljük, hogy az egész Lewis-féle képletet szögletes zárójelbe tesszük, és a jobb felső sarokba írjuk a töltését. Látjuk, hogy a hidroxidionnak 1- a töltése, ami azt jelenti, hogy az ionban eggyel több elektron található, mint ahány proton van a hidrogén és az oxigén atommagjában.
Fogalom-ellenőrzés: hány protonja és elektronja van a hidroxidionnak?

Gyakori összetett ionok

Összetett ionokat bárhol találhatunk! A hidrogén-karbonát-ion, HCO3, segít a vér pH-értékének fenntartásában, míg a foszfátok, PO43, számos anyagcsere-folyamatban nélkülözhetetlenek. A leggyakoribb összetett ionok nevének ismerete segít abban, hogy felismerd az ionvegyületeket és megjósold a reakcióképességüket. Az alábbi táblázatban felsoroltunk néhány gyakori összetett iont.
KépletNévKépletNévHg22+Higany(I)ionSCNTiocianátionNH4+AmmóniumionCO32KarbonátionNO2NitritionHCO3Hidrogén-karbonát-ion (bikarbonátion*)NO3NitrátionClOHipokloritionSO32SzulfitionClO2KloritionSO42SzulfátionClO3KlorátionHSO4Hidrogén-szulfát-ion (biszulfátion*)ClO4PerklorátionOHHidroxidionC2H3O2(vagy CH3COO)AcetátionCNCianidionMnO4PermanganátionPO43FoszfátionCr2O72DikromátionHPO42Hidrogén-foszfát-ionCrO42KromátionH2PO4Dihidrogén-foszfát-ionO22PeroxidionC2O42Oxalátion
* Nem hivatalos, köznapi név.
A lecke hátralévő részében a táblázatban lévő ionokra fogunk utalni!

Összetett ionokat tartalmazó vegyületek neve és képlete

Még a konyhában is találhatunk összetett ionokat! A szódabikarbóna tudományos neve nátrium-hidrogén-karbonát, HCO3, amely hidrogén-karbonát-iont, HCO3 tartalmaz. Kép: pixabay, CC0 1,0.
Most, hogy megismertünk néhány gyakori összetett iont, nézzük meg, hogyan nevezzük el vegyületeiket és hogyan írjuk fel képleteiket. Két dolgot érdemes figyelembe venni:
  1. Ha egy vegyület egy adott összetett ionból többet is tartalmaz, akkor zárójelbe tesszük az ion képletét, majd alsó indexben jelöljük, hogy mennyi van belőle.
  2. Az ionvegyületek a töltésüket tekintve mindig semlegesek, ami azt jelenti, hogy a kationok és az anionok töltéseinek összege mindig nulla. Ezt a szabályt alkalmazhatjuk, ha egy ionvegyület képletét szeretnénk meghatározni a kation és az anion töltésének ismeretében, valamint akkor is, ha az ionvegyület képlete ismert és az ion töltését szeretnénk megtudni.
Nézzünk néhány példát!

1. példa: Összegképlet meghatározása a vegyület neve alapján

Mi a kalcium-hidroxid összegképlete?
A kalcium alkáliföldfém − a periódusos rendszer 2. főcsoportjában található −, tehát 2+ töltésű ionokat képez. A táblázatunkból láthatjuk, hogy a hidroxidion képlete OH, töltése 1-, tehát két hidroxidionra lesz szükségünk ahhoz, hogy kiegyenlítsük a 2+ töltésű Ca2+-iont. A képlet felírásakor az OH-t zárójelbe tesszük, ezután 2-t írunk az alsó indexbe. Így egyértelműen látszik, hogy két hidroxidion jut minden Ca2+ kationra, azaz a vegyület összegképlete Ca(OH)2.
Fogalom-ellenőrzés: Miért helytelen CaOH2 formában megadni a kalcium-hidroxid képletét?

2. példa: Összetett ionokat tartalmazó ionvegyületek elnevezése

Mi a neve annak vegyületnek, amelynek képlete Ni3(PO4)2?
Az ionvegyületek elnevezésekor segíthet, ha a képletet kation(ok)ra és anion(ok)ra bontjuk. Ebben a vegyületben a kation nikkelből származik. A nikkel átmenetifém, amely különböző töltésű ionokat képez. Ez azt jelenti, hogy ebben a vegyületben ki kell számolnunk a nikkelion töltését, amit így megadhatunk a vegyület elnevezése során. Szerencsére jelen esetben ismerjük az anion töltését: a foszfátion összetett ion, amelynek a töltése mindig 3-. Mivel az ionvegyület össztöltése nulla, így a foszfátion képletének és töltésének felhasználásával ki tudjuk számítani a nikkelion töltését:
Nettó töltés=0=(# kationokkation töltése)+(# anionokanion töltése)
Ha ezt az egyenletet átrendezzük, látható, hogy a kationokból származó töltések összegének egyenlőnek kell lennie az anionokból származó töltések összegének 1-szeresével.
# kationokkation töltése=1(# anionokanion töltése)
A kationok és anionok ismert együtthatóit – melyek adottak a képletből –, valamint az anion töltését behelyettesítve megkapjuk a nikkel töltését:
3kation töltése=1(23)=6+kation töltése=6+3=2+
Most már tudjuk, hogy vegyületünk kationja a nikkel(II)ion. A teljes vegyületet úgy nevezzük el, hogy a kation neve után zárójelben jelöljük a római számokkal írt töltését, majd ezt követi az anion neve.
Így a vegyület neve nikkel(II)-foszfát.

3. példa: Egy ionvegyület ionokra bontása

Milyen ionok alkotják a Ca(MnO4)2 ionvegyületet?
Add meg az egyes ionok képletét, töltését és hogy hány van belőlük!
Az ionvegyületek képletének vizsgálatakor először az ismert ionokat keressük meg. Ebben az esetben azt látjuk, hogy a permanganátion, MnO4, egyike a fenti táblázatban szereplő összetett ionoknak. Ebben a vegyületben látható, hogy két permanganátion van.
A permanganát-ionnak 1- töltése van, ami azt jelenti, hogy a 2(1)=2 nettó töltéssel járul hozzá az ionvegyület töltéséhez. Tudjuk, hogy az ionvegyületek össztöltése mindig nulla. Ezért a kalciumnak kationként, Ca2+ kell jelen lennie azért, hogy kiegyenlítse a két MnO4 ionból származó 2- töltést.
Érvünk ellenőrzéseként feltehetjük magunknak a kérdést, „A kalcium jellemzően 2+ töltésű ionokat képez-e?” Mivel a Ca második főcsoportbeli fém, így jellemzően két elektront ad le, hogy 2+ kationt alakíthasson ki. Tehát a válaszunk következetes a kémiai reaktivitással kapcsolatos tudásunkkal, hurrá!
Tehát a Ca(MnO4)2 ionvegyület egy Ca2+-kationt és két MnO4-aniont tartalmaz.
Sokszor hasznos, ha az ionvegyületeket az azt alkotó ionokra tudjuk bontani. Például amikor egy reakció kivitelezése során ionvegyületet oldunk vízben. Sok ionvegyület oldódik vízben, és az alkotó ionokra disszociál az oldatban. A disszociált ionok ezután eltávolodhatnak egymástól, és az eredeti ionvegyület többi ionjától függetlenül vesznek rész a kémiai reakcióban.

Összefoglalás

Az ionokhoz hasonlóan, melyek semleges atomokból képződnek elektronok leadásával vagy felvételével, az összetett ionok semleges molekulákból képződnek elektronok leadásával vagy felvételével. Ennek következtében az összetett ion egymáshoz kovalens kötéssel kapcsolódó atomok csoportja, amelynek töltése van, ugyanis a molekula elektronjainak száma nem egyezik meg a protonok számával. Egy összetett ion Lewis-féle képletében az atomok formális töltéseinek összege megegyezik az ion töltésével.
Az ionvegyületek elnevezésénél, valamint reaktivitásuk megjósolásánál is segít, ha ismerjük a leggyakoribb összetett ionokat. Ijesztőnek hangozhatna, ha meg kellene tanulnod az összes összetett ion nevét. Léteznek azonban sémák az ionok képletére, nevére és töltésére. Ezeket már könnyebb megtanulni, így nem kell memorizálnod az összes ion nevét és képletét.
Bónusz: Ha már ismered az összetett ionokat, játssz a „Keresd meg az összetett iont” nevű játékkal, amelyben a mindennapi életben is előforduló, összetett ionokat tartalmazó vegyületekre keresel példát. A leckében példaként említettük a szódabikarbónát és a krétát. Tudsz további példákat? Segítség: nézd meg a krémek, samponok vagy a fogkrém összetevőit! Ha van kedved hozzá, a hozzászólásokban írhatsz további példákat.

Tudáspróba

1. probléma
Mi a lítium-hidrogén-foszfát összegképlete?
Válassz egyet:

2. feladat
Mi a neve annak a vegyületnek, melynek képlete (NH4)2S ?
Válassz egyet:

3. feladat
Milyen ionok alkotják a FeCr2O7 ionvegyületet?
Add meg az egyes ionok képletét, töltését és hogy hány van belőlük!
Válassz egyet:

Szeretnél részt venni a beszélgetésben?

Még nincs hozzászólás.
Tudsz angolul? Kattints ide, ha meg szeretnéd nézni, milyen beszélgetések folynak a Khan Academy angol nyelvű oldalán.