Κύριο περιεχόμενο

Μάθημα: Βιβλιοθήκη χημείας > Ενότητα 1

Μάθημα 3: Ονομασίες και τύποι ιονικών ενώσεων

Ονομασία μονοατομικών ιόντων και ιοντικών ενώσεων

Μάθετε πώς να ονομάσετε μονοατομικά ιόντα και ιοντικές ενώσεις που περιέχουν μονοατομικά ιόντα, προβλέψτε τα φορτία για μονοατομικά ιόντα και κατανοήστε τους τύπους.

Τα άτομα είναι ηλεκτρικά ουδέτερα επειδή ο αριθμός των πρωτονίων, τα οποία φέρουν φορτίο 1+, στον πυρήνα ενός ατόμου ισούται με τον αριθμό των ηλεκτρονίων, τα οποία φέρουν -1 φορτίο , στο άτομο. Το αποτέλεσμα είναι ότι η συνολική θετική φόρτιση των πρωτονίων ακυρώνει τη συνολική αρνητική φόρτιση των ηλεκτρονίων, έτσι ώστε το καθαρό φορτίο του ατόμου να είναι μηδέν. Τα περισσότερα άτομα, ωστόσο, μπορούν είτε να κερδίσουν είτε να χάσουν ηλεκτρόνια. όταν το κάνουν, ο αριθμός των ηλεκτρονίων γίνεται διαφορετικός από τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρήνα. Το προκύπτον φορτισμένο είδος ονομάζεται ιόν.

Κατιόντα και ανιόντα

Όταν ένα ουδέτερο άτομο χάνει ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια, ο συνολικός αριθμός των ηλεκτρονίων μειώνεται ενώ ο αριθμός των πρωτονίων στον πυρήνα παραμένει ο ίδιος. Το αποτέλεσμα είναι ότι το άτομο γίνεται ένα κατιόν-ένα ιόν με καθαρό θετικό φορτίο .

Μπορεί επίσης να συμβεί η αντίθετη διαδικασία. Όταν ένα ουδέτερο άτομο αποκτά ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια, ο αριθμός των ηλεκτρονίων αυξάνεται ενώ ο αριθμός των πρωτονίων στον πυρήνα παραμένει ο ίδιος. Το αποτέλεσμα είναι ότι το άτομο γίνεται ένα ανιόν-ένα ιόν με ένα καθαρό αρνητικό φορτίο . Μπορούμε να το εξηγήσουμε αυτό εξετάζοντας μερικά πολύ απλά κατιόντα και ανιόντα, αυτά που σχηματίζονται όταν ένα μόνο άτομο υδρογόνου χάνει ή κερδίζει ένα ηλεκτρόνιο.

Σημείωση: Το υδρογόνο είναι πραγματικά κάπως ασυνήθιστο δεδομένου ότι σχηματίζει εύκολα τόσο κατιόντα και ανιόντα. Τα περισσότερα στοιχεία προτιμούν να σχηματίζουν μόνο το ένα ή το άλλο. Όσον αφορά τη διαμόρφωση ηλεκτρονίων, μπορείτε να εξηγήσετε γιατί υδρογόνο μπορεί να σχηματίσει τόσο κατιόντα όσο και ανιόντα; Μη διστάσετε να δημοσιεύσετε στα σχόλια στο τέλος του άρθρου!

	$H^{+}$ ‍	$H$ ‍	$H^{-}$ ‍
Ταξινόμηση	κατιόν	ουδέτερο άτομο	ανιόν
πλήθος πρωτονίων	$1$ ‍	$1$ ‍	$1$ ‍
πλήθος ηλεκτρονίων	$0$ ‍	$1$ ‍	$2$ ‍
καθαρό φορτίο	$1$ ‍ $+$ ‍	$0$ ‍	$1$ ‍ $-$ ‍

Αν ένα ουδέτερο άτομο υδρογόνου ( $H$ ‍, κέντρο)χάσει ένα ηλεκτρόνιο, γίνεται κατιόν υδρογόνου ( $H^{+}$ ‍, αριστερά). Αντίθετα, αν το ουδοέτερο άτομο $H$ ‍ αποκτήσει ηλεκτρόνιο, γίνεται ανιόν υδρογόνου ( $H^{-}$ ‍, δεξιά), επισης γνωστό και ως ιόν υδριδίου.Εικόνα: προσαρμογή από Boundless Learning, CC BY-SA 4.0.

Στη κεντρική στήλη, έχουμε ένα διάγραμμα ενός μόνου, ουδέτερου ατόμου υδρογόνου. Περιέχει ένα πρωτόνιο και ένα ηλεκτρόνιο. Έτσι, το καθαρό φορτίο του είναι μηδέν. Εάν το υδρογόνο χάσει το ηλεκτρόνιό του, σχηματίζει το κατιόν

H^{+}

(αριστερή στήλη). Το κατιόν

H^{+}

έχει καθαρό φορτίο 1+ από το ένα πρωτόνιο στον πυρήνα αφού δεν υπάρχουν ηλεκτρόνια για να ακυρώσουν τη θετική φόρτιση. Εάν το ουδέτερο υδρογόνο κερδίσει ένα ηλεκτρόνιο, σχηματίζει το ανιόν

H^{-}

(δεξιά στήλη). Το ανιόν

H^{-}

έχει καθαρό φορτίο 1- επειδή έχει ένα επιπλέον ηλεκτρόνιο σε σύγκριση με το συνολικό αριθμό πρωτονίων.

Έλεγχος ενότητας: Ένα συγκεκριμένο ιόν έχει 20 πρωτόνια και 18 ηλεκτρόνια. Τι είδους στοιχείο είναι αυτό το ιόν, και ποια είναι το καθαρό του φορτίο;

Επειδή το ιόν έχει 20 πρωτόνια, το εν λόγω στοιχείο πρέπει να είναι το ασβέστιο,

Ca

, το οποίο έχει ατομικό αριθμό 20. Τα 20 πρωτόνια συνεισφέρουν συνολικό φορτίο 20+, ενώ τα 18 ηλεκτρόνια συνεισφέρουν συνολικό φορτίο 18-:

\begin{aligned} Φορτίο πρωτονίων : 20 \times (1 +) & = 20 + \\ Φορτίο ηλκετρονίων : 18 \times (1 -) & = 18 - \\ Καθαρό φορτίο : (20 +) + (18 -) & = 2 + \end{aligned}

Έτσι, το καθαρό φορτίο στο ιόν θα είναι 2+. Μπορούμε να γράψουμε το σύμβολο για το κατιόν ασβεστίου 2+ ως εξής:

{Ca}^{2 +}

Πρόβλεψη φορτίων σε μονοατομικά κατιόντα και ανιόντα

Γνωρίζατε ότι μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον περιοδικό πίνακα για να προβλέψετε τα φορτία σε ορισμένα στοιχεία που θα έχουν όταν ιοντίζονται; Αυτό είναι ένα πολύ βολικό και ισχυρό εργαλείο, οπότε αξίζει να εξεταστεί με κάποια λεπτομέρεια.Το επόμενο σχήμα συνοψίζει τις κοινές κατηγορίες για τα στοιχεία των οκτώ κύριων ομάδων, ή οικογενειών, στον περιοδικό πίνακα. Θυμηθείτε ότι οι περιοδικές ομάδες αναφέρονται σε στήλες στον περιοδικό πίνακα, ενώ οι σειρές είναι γνωστές ως περίοδοι. Λάβετε υπόψη ότι αυτά τα φορτία ισχύουν μόνο όταν αυτά τα στοιχεία βρίσκονται σε ιοντικές ενώσεις δεδομένου ότι οι ομοιοπολικές ενώσεις δεν περιέχουν ιόντα.

Οι ιοντικές ενώσεις αποτελούνται από ιόντα, τα οποία συγκρατούνται από ιοντικούς δεσμούς μεταξύ ιόντων αντίθετου φορτίου.

Σε ομοιπολικές ενώσεις, ωστόσο, τα ηλεκτρόνια μοιράζονται σε ομοιοπολικούς δεσμούς, οπότε δεν υπάρχουν αληθινά ιόντα με πλήρεις φορτία. Στα στοιχεία στις ομοιοπολικές ενώσεις, ωστόσο, μπορούν να αποδοθούν καταστάσεις οξείδωσης ή αριθμοί οξείδωσης, οι οποίοι είναι παρόμοιοι με ένα φαινομενικό φορτίο. Μπορούμε να θεωρήσουμε ότι οι αριθμοί οξείδωσης είναι το φορτίο που θα είχε το στοιχείο αν τα ηλεκτρόνια στο ομοιοπολικό δεσμό μεταφέτονταν πλήρως στο πιο ηλεκτραρνητικό άτομο. Εάν θέλετε να μάθετε περισσότερα για τις καταστάσεις οξείδωσης, μπορείτε να παρακολουθήσετε αυτό το βίντεο σε καταστάσεις οξείδωσης και πώς χρησιμοποιούνται.

Αφού το είπαμε αυτό, είναι σημαντικό να συνειδητοποιήσουμε ότι η διάκριση μεταξύ ιοντκών δεσμών και ομοιοπολικών δεσμών δεν είναι πάντα σαφής. Αντί να σκεφτόμαστε ότι όλες τις ενώσεις ανήκουν σε μία από τις δύο κατηγορίες, είναι πιο ακριβές να σκεφτούμε ένα συνεχές μεταξύ ιοντικών και ομοιοπολικών δεσμών, και ενώσεων. Πολλές ενώσεις περιέχουν δεσμούς με κάποιο μέρος ομοιοπολικού χαρακτήρα, καθώς και κάποιο μέρος ιοντικού χαρακτήρα.

Ως γενικός κανόνας, τα κύρια στοιχεία της ομάδας θα αποκτήσουν συνήθως ή θα χάσουν ηλεκτρόνια προκειμένου να αποκτήσουν μια πλήρη οκτάδα ηλεκτρικών σθένους. Κατανοώντας πόσα ηλεκτρόνια ένα στοιχείο είναι πιθανό να χάσει ή να κερδίσει για να φτάσει σε μια πλήρη οκτάδα, μπορούμε να προβλέψουμε το φορτίο για το ιόν. Αυτό απαιτεί πρώτα να γνωρίζουμε πόσα ηλεκτρόνια σθένους βρίσκονται στο ουδέτερο άτομο.

Συμβουλή: Ο αριθμός των ηλεκτρόνων σθένους στο ουδέτερο άτομο ισούται με τον αριθμό θέσης $1$ ‍s στο αριθμό ομάδας IUPAC.

Στοιχεία που σχηματίζουν κατιόντα

Για τις ομάδες 1, 2, 13 και 14, τα στοιχεία έχουν ένα έως τέσσερα ηλεκτρόνια σθένους ως ουδέτερα άτομα, και συνήθως δίνουν ηλεκτρόνια σθένους για να γίνουν όντα— ο ΄ναθρακας είναι μια εξαίρεση κάποιες φορές σε αυτή την τάση αφού μπορεί και να αποκτήσει 4 ηλεκτρόνια για να σχηματίσει το ανιόν

C^{4 -}

ανιόν. Δεδομένου ότι το ιόν που προκύπτει έχει λιγότερα ηλεκτρόνια από τα πρωτόνια, το καθαρό φορτίο στο ιόν είναι θετικό. Το μέγεθος του οφρτίου είναι ίσο με τον αριθμό των ηλεκτρονίων που αποβλήθηκαν, το οποίο είναι ίσο με τον αριθμό των ηλεκτρονίων σθένους στο ουδέτερο άτομο.

Για παράδειγμα, αν θέλουμε να προβλέψουμε το φορτίο στο ιον του αλουμινίου; Τα αλουμίνιο είναι στη ομάδα 13, ή IIIA. Αφού η ομάδα

13

, έχει τον αριθμό

3

στην θέση

1

, θα προβλέπαμε ότι το φορτίο θα είναι

3

+

δίνοντας

{Al}^{3 +}

. Μπορούμε ακόμα να σκεφτούμε το ουδέτερο άτομο αλουμινίου να χάνει 3 ηλεκτρόναι σθένους και να γίνεται

{Al}^{3 +}

, που έχει συμπληρωμένη οκτάδα ηλεκτρονίων.

Ναι! Όταν μιλάμε για άτομα που χάνουν ή κερδίζουν ηλεκτρόνια για να φτάσουν σε μια πλήρη οκτάδα, μπορούμε επίσης να σκεφτούμε αυτή τη διαδικασία ως το άτομο να χάνει ή κερδίζει ηλεκτρόνια για να φτάσουμε στην ίδια διαμόρφωση ηλεκτρονίων με το πλησιέστερο ευγενές αέριο.

Για το τρέχον παράδειγμά μας, το

{Al}^{3 +}

ιόν έχει την ίδια διαμόρφωση ηλεκτρονίων με το ευγενές αέριο νέον,

Ne

. Και τα δύο έχουν την ακόλουθη διαμόρφωση ηλεκτρονίων:

${1s}^{2} {2s}^{2} {2p}^{6}$ ‍

Στοιχεία που σχηματίζουν ανιόντα

Για τις ομάδες 15 έως 17, το φορτίο είναι συνήθως αρνητικό επειδή αυτά τα στοιχεία είναι πιο πιθανό να πάρουν από το να χάσουν ηλεκτρόνια. Το φορτίο για το ιόν είναι επομένως ίσο σε μέγεθος με τον αριθμό των ηλεκτρονίων που αποκτήθηκαν για να επιτευχθεί μια πλήρη οκτάδα ηλεκτρονίων σθένους. Μαθηματικά, μπορούμε να υπολογίσουμε το μέγεθος του φορτίου αφαιρώντας τον αριθμό των ηλεκτρόνων σθένους στο ουδέτερο άτομο από οκτώ. Μπορούμε επίσης να χρησιμοποιήσουμε τον περιοδικό πίνακα για να μετρήσουμε πόσες στήλες στα δεξιά πρέπει να πάμε για να φτάσουμε στα ευγενή αέρια, την ομάδα 18, όπου κάθε παρακείμενη στήλη μετράει ως ένα ηλεκτρόνιο που πρέπει να αποκτηθεί για να φθάσει στην πλήρη οκτάδα.

Αν χρησιμοποιήσουμε αυτές τιςοδηγίες για να προβλέψουμε το φορτίο για ένα ιόν θείου, το οποίο είναι στην ομάδα 16, προβλέπουμε ότι το μέγεθος του φορτίου είναι

8 - 6 = 2

δεδομένου ότι το θείο έχει έξι ηλεκτρόνια σθένους. Μπορούμε επίσης να βρούμε τον αριθμό των ηλεκτρονίων σθένους ελέγχοντας τον αριθμό ομάδας του θείου, ομάδα 16, η οποία έχει

6

στη θέση

1

s. Αυτό σημαίνει ότι ένα ουδέτερο άτομο θείου θα πρέπει να κερδίσει δύο ηλεκτρόνια για να φτάσει σε μια πλήρη οκτάδα οκτώ ηλεκτρονίων σθένους. Ως εκ τούτου, προβλέπουμε ότι το πιο κοινό φορτίο για ένα ιόν θείου θα είναι 2-.

Έλεγχος ενότητας: Τι ιοντική ένωση θα προβλέπατε να σχηματίσετε σε αντίδραση μεταξύ μετάλλου καλίου και υγρού βρωμιού;

Το μέταλλο κάλιο είναι στην ομάδα 1 των αλκαλίων και επομένως συνήθως σχηματίζει κατιόντα με 1+ φορτίο, δηλαδή

K^{+}

Το βρώμιο , ως αλογόνο της ομάδας 17 , συνήθως σχηματίζει ανιόντα με 1- φορτίο, δηλαδή,

{Br}^{-}

Επειδή τα φορτία σε αυτά τα ιόντα είναι ίσα και αντίθετα, θα συνδυάζονται σε αναλογία 1:1, έτσι ώστε τα φορτία τους διαγράφονται. Ως εκ τούτου, προβλέπουμε ότι η ιοντική ένωση που σχηματίζεται θα είναι

KBr

, βρωμιούχο κάλιο.

Ονομασία κατιόντων

Τώρα που γνωρίζουμε ότι πολλά κοινά στοιχεία έχουν προβλέψιμα φορτία, ας εξετάσουμε πώς να ονομάσουμε τα ιόντα. Θα εξετάσουμε πρώτα τα αλκάλια – τα στοιχεία της ομάδας 1 στον περιοδικό πίνακα. Από τον παραπάνω αριθμό, μπορούμε να δούμε ότι τα αλκάλια τείνουν να σχηματίζουν κατιόντα με φορτίο 1+. Έτσι, αυτα τα κατιόντα περιλαμβάνουν

H^{+}

{Li}^{+}

{Na}^{+}

K^{+}

, κ.ο.κ. Η ονομασία αυτών των τύπων κατιόντων δεν απαιτεί ειδικό κανόνα. Για παράδειγμα, μπορούμε να αναφερθούμε σε ένα κατιόν υδρογόνου,

H^{+}

, απλά καλώντας το "

H

-συν" ή "ιόν υδρογόνου". Ομοίως, ένα κατιόν νατρίου,

{Na}^{+}

, μπορεί να ονομαστεί "

Na

-συν", "νάτριο συν", ή πιο συχνά, ένα "ιόν νατρίου". Σημειώστε ότι είναι περιττό να πούμε "ένα συνιόν νατρίου", επειδή είναι κατανοητό ότι ένα ιόν νατρίου έχει συνήθως 1+ φορτίο.

Η ίδια λογική ισχύει και για όλα τα άλλα στοιχεία που σχηματίζουν συνήθως κατιόντα συγκεκριμένου φορτίου. Για παράδειγμα, οι αλκαλικές γαίες, ομάδα 2, σχηματίζουν κατιόντα με ένα φορτίο 2+:

{Be}^{2 +}

{Mg}^{2 +}

{Ca}^{2 +}

, κλπ. Ενώ συχνά αναφερόμαστε σε ένα ιόν όπως

{Mg}^{2 +}

ως "μαγνήσιο 2 συν", Θα μπορούσαμε επίσης απλά να πούμε "ιόν μαγνησίου", αφού είναι κατανοητό ποιο είναι το φορτίο σε ένα ιόν μαγνησίου.

Σημείωση: Η συζήτηση σε αυτή την ενότητα αφορά κυρίως την ονομασία κατιόντων, και η σύμβαση ονομασίας θα είναι ελαφρώς διαφορετική από όταν το κατιόν είναι μέρος μιας ιονικής ένωσης. Η ονομασία των ιονικών ενώσεων θα συζητηθεί ξεχωριστά παρακάτω!

Στοιχεία που σχηματίζουν πολλαπλούς τύπους κατιόντων

Μέχρι στιγμής, έχουμε εξετάσει στοιχεία που σχηματίζουν συνήθως κατιόντα συγκεκριμένου φορτίου. Για παράδειγμα, τα αλκάλια και οι αλκαλικές γαίες συνήθως σχηματίζουν 1+ ιόντα και 2+ ιόντα, αντίστοιχα. Τα περισσότερα στοιχεία μετάπτωσης, ωστόσο, μπορούν να σχηματίσουν κατιόντα διαφόρων φορτίων. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο d-τομέας του περιοδικού πίνακα πάνω έχει επισημανθεί "μεταβλητών φορτίων". Ο σίδηρος, για παράδειγμα, συχνά βρίσκεται τόσο ως το

{Fe}^{2 +}

και

{Fe}^{3 +}

κατιόν, και μερικές φορές και με άλλα φορτία. Έτσι, ο σίδηρος είναι πολυσθενής, πράγμα που κυριολεκτικά σημαίνει "πολλές τιμές" – είναι σε θέση να σχηματίσει κατιόντα διαφορετικών φορτίων.

Το χρώμιο συνήθως σχηματίζει ενώσεις ως ${Cr}^{2 +}$ ‍ και ${Cr}^{3 +}$ ‍. Το χλωριούχο χρώμιο (II), στα αριστερά, είναι ένα γκρίζο-πράσινο στερεό με πολύ διαφορετικές ιδιότητες και δραστικότητα σε σύγκριση με το χλωριούχο χρώμιο(III), το φωτεινό μοβ στερεό στα δεξιά. Έτσι, είναι σημαντικό να καθορίσετε σε ποιο αναφέρεστε! Εικόνα : Maria Sanford

Για τα μέταλλα που είναι πολυσθενή , πρέπει να καθορίσουμε το μέγεθος του φορτίου στο ιόν. Για παράδειγμα, πρέπει να πούμε το

{Fe}^{2 +}

"σίδηρο 2 συν" ή "σίδηρο 2" επειδή απλά αναφερόμενοι σε αυτό ως "ιον σιδήρου" δεν θα δώσουμε αρκετές πληροφορίες για να καθορίσουμε τον τύπο του κατιόντος. Τα περισσότερα από τα μέταλλα μετάπτωσης-αυτά τα μέταλλα στο κέντρικό d-τομέα του περιοδικού πίνακα- είναι πολυσθενή. Δεδομένου ότι μπορούν να σχηματίζουν κατιόντα με διαφορετικά φορτία, τα φορτία αυτά πρέπει να προσδιορίζονται κατά την ονομασία των ιόντων και κατά την ονομασία ενώσεων που περιέχουν τα ιόντα αυτά.

Σε ιοντικές ενώσεις, το μέγεθος του φορτίου για ένα κατιόν μετάλλου μετάπτωσης περιλαμβάνεται συνήθως με λατινικούς αριθμούς σε παρένθεση μετά το όνομα του μετάλλου, όπως για το χλωριούχο χρώμιο(II) που περιέχει

{Cr}^{2 +}

. Ονόματα ιοντικών ενώσεων που περιέχουν κατιόντα μετάλλων μετάπτωσης θα συζητηθούν λεπτομερέστερα σε ένα ξεχωριστό τμήμα παρακάτω.

Ονομασία μονοατομικών ανιόντων

Τις περισσότερες φορές, όταν ονομάζουμε μονοατομικά ανιόντα, προσθέτουμε το επίθημα -ούχο στο τέλος του ονόματος του στοιχείου. Επειδή μπορούμε να προβλέψουμε το φορτίο σε απλά κατιόντα και ανιόντα με βάση τον αριθμό ομάδας ενός στοιχείου, δεν είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί το μέγεθος του φορτίου σε ανιόν τις περισσότερες φορές. Ο ακόλουθος πίνακας δείχνει πώς το επίθημα ισχύει για την ονομασία ανιόντων διαφόρων στοιχείων:

Όνομα στοιχέιου	Όνομα ιόντος	Τύπος ιόντος
Υδρογόνο	Υδρογονούχο	$H^{-}$ ‍
Χλώριο	Χλωριούχο	${Cl}^{-}$ ‍
Βρώμιο	Βρωμιούχο	${Br}^{-}$ ‍
Ιώδιο	Ιωδιούχο	$I^{-}$ ‍
Οξυγόνο	Οξυγονούχο	$O^{2 -}$ ‍
Θείο	Θειούχο	$S^{2 -}$ ‍
Άζωτο	Αζωτούχο	$N^{3 -}$ ‍
Φώσφορος	Φωσφορούχο	$P^{3 -}$ ‍
Άνθρακας	Καρβίδιο	$C^{4 -}$ ‍

Τύποι και ονομασία βασικών ιοντικών ενώσεων

Τώρα που έχουμε δει τους κανόνες ονομασίας για κατιόντα και ανιόντα, μπορούμε να συζητήσουμε πώς ισχύουν για την ονομασία απλών ιοντικών ενώσεων που αποτελούνται από μονοατομικά ιόντα. Οι ακόλουθες οδηγίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ονομασία ιοντικών ενώσεων:

Πάντα να ονομάσετε το κατιόν πριν από το ανιόν; στον χημικό τύπο, το κατιόν θα εμφανιστεί πάντα πρώτο.
Όταν ονομάσουμε το κατιόν μέσα σε μια ιοτνική ένωση, δεν συμπεριλαμβάνουμε τη λέξη ιόν ή το φορτίο εκτός αν πρόκειται για πολυσθενές κατιόν. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει μόνο να ονομάσουμε το στοιχείο από το οποίο προήλθε το ιόν (βλ. Παράδειγμα 2 παρακάτω).
Οποιαδήποτε ιοντική ένωση θα έχει ένα καθαρό φορτίο μηδέν. Ένας άλλος τρόπος να πούμε αυτό είναι ότι τα κατιόντα και τα ανιόντα πρέπει πάντα να συνδυάζονται με τέτοιο τρόπο, έτσι ώστε τα φορτία τους να είναι ίσα.
Ο αριθμός των κατιόντων και ανιόντων στον τύπο θα πρέπει να γραφτεί ως η χαμηλότερη δυνατή ακέραια τιμή. Για παράδειγμα, ο τύπος για το χλωριούχο νάτριο είναι $NaCl$ ‍, και όχι ${Na}_{2} {Cl}_{2}$ ‍ ή κάποιο άλλο πολλαπλάσιο του $NaCl$ ‍, ακόμη και αν τα φορτία θα εξακολουθούν να έχουν άθροισμα μηδέν.

Ας δούμε μερικά παραδείγματα:

Παράδειγμα 1: Εύρεση του χημικού τύπου από το όνομα

Ποια είναι ο χημικός τύπος του χλωριούχου καλίου;

Θυμηθείτε ότι το κάλιο είναι ένα στοιχείο της ομάδας 1 που σχηματίζει ένα ιόν 1+. Το χλωρίδιο, εξ ορισμού, είναι ένα ανιόν που έχει σχηματιστεί από ένα άτομο χλωρίου. Δεδομένου ότι το χλώριο είναι στην ομάδα 17, θα σχηματίσει ένα 1- ανιόν. Επειδή τα φορτία τους είναι ίσα και αντίθετα, θα υπάρχει ένα ιόν

K^{+}

για κάθε ανιόν

{Cl}^{-}

, και ο χημικός τύπος θα είναι

KCl

. Να θυμάστε ότι οι δείκτες δεν χρησιμοποιούνται όταν υπάρχει μόνο ένα άτομο/ιόν συγκεκριμένου τύπου.

Παράδειγμα 2: Βρίσκοντας το όνομα από τον χημικό τύπο

Ποιο είναι το όνομα της ιοντικής ένωσης ${Mg}_{3} P_{2}$ ‍;

Το Μαγνήσιο,

Mg

, είναι ένα στοιχείο της ομάδας 2 που θα σχηματίσει 2+ κατιόν. Επειδή συνήθως σχηματίζει κατιόντα ενός μόνο τύπου, δεν χρειάζεται να καθορίσουμε το φορτίο του. Μπορούμε απλώς να αναφέρουμε το κατιόν στην ιοντική ένωση ως μαγνήσιο. Ο φώσφορος,

P

, είναι ένα στοιχείο της ομάδας 15 και επομένως σχηματίζει 3- ανιό. Επειδή είναι ένα ανιόν, προσθέτουμε το επίθημα -ούχο στο όνομά του για να γίνει φψσφορούχο το όνομα του ιόντος. Ως εκ τούτου, η ονομασία της ένωσης είναι φωσφορούχο μαγνήσιο.

Ονομασία ιοντικών ενώσεων με πολυσθενή κατιόντα

Υπενθυμίζουμε από την προηγούμενη συζήτησή μας ότι αν ένα στοιχείο μπορεί να σχηματίσει περισσότερους από έναν τύπους κατιόντος, πρέπει να καθορίσουμε το φορτίο σε αυτό το κατιόν. Το μέγεθοςτου φορτίου για ένα κατιόν μετάλλου μετάπτωσης συνήθως υποδεικνύεται χρησιμοποιώντας λατινικούς αριθμούς σε παρένθεση μετά το όνομα του μετάλλου – αυτό ονομάζεται επίσης το συστηματικό όνομα του ιόντος. Στον ακόλουθο πίνακα παρατίθενται μερικά από τα πιο κοινά ιόντα για πολυσθενή μέταλλα. Το συστηματικό όνομα περιλαμβάνεται για όλα τα ιόντα. Για ορισμένα ιόντα, δίνεται επίσης το κοινό όνομα. Τα κοινά ονόματα είναι κάπως ξεπερασμένα σήμερα, αλλά εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σε ορισμένα μέρη, οπότε είναι χρήσιμα για να το γνωρίζουν. Παρατήρησε ότι τα ιόντα μικρότερου φορτίου δεν έχουν πρόθεμα , στο όνομα· τα ιόντα μεγαλύτερου φορτίου λαμβάνουν το πρόθεμα τρι. Για παράδειγμα, χλωριούχος (

{FeCl}_{2}

) είναι το όνομα του

{Fe}^{2 +}

, ενώ τριχλωριούχος (

{FeCl}_{3}

) θεωρείται ότι περιέχει

{Fe}^{3 +}

Στοιχείο	Κοινό Ιόν	Συστηματικό όνομα	Κοινό όνομα
Χρώμιο	${Cr}^{2 +}$ ‍	Χρώμιο(II)	δισθενές
	${Cr}^{3 +}$ ‍	Χρώμιο(III)	τρισθενές
Κοβάλτιο	${Co}^{2 +}$ ‍	nΚοβάλτιο (II)
	${Co}^{3 +}$ ‍	nΚοβάλτιο (III)
Χαλκός	${Cu}^{+}$ ‍	Χαλκός(I)	μονοσθενής
	${Cu}^{2 +}$ ‍	Χαλκός(II)	δισθενής
Σίδηρος	${Fe}^{2 +}$ ‍	Σίδηρος(II)	δισθενής
	${Fe}^{3 +}$ ‍	Σίδηρος(III)	τρισθενής
Μόλυβδος	${Pb}^{2 +}$ ‍	Μόλυβδος(II)
	${Pb}^{4 +}$ ‍	Μόλυβδος(IV)
Κασσίτερος	${Sn}^{2 +}$ ‍	Κασσίτερος(II)	δισθενής
	${Sn}^{4 +}$ ‍	Κασσίτερος(IV)	τετρασθενής

Χρησιμοποιώντας αυτόν τον πίνακα ως αναφορά, ας δούμε πώς να ονομάσουμε ιοντικές ενώσεις που περιέχουν πολυσθενή μέταλλα.

Παράδειγμα 3: Ονομασία ενώσεων που περιέχουν πολυσθενή κατιόντα

Ποιο είναι το όνομα της ένωσης ${PbCl}_{4}$ ‍;

Κατά την ονομασία στις ιονικές ενώσεις που περιέχουν μέταλλα μετάπτωσης, πρέπει πρώτα να καθορίσει το φορτίο για το κατιόν μέταλλο μετάπτωσης. Μπορούμε να συμπεράνουμε αυτό το φορτίο υπολογίζοντας πρώτα την συνεισφορά του ανιόντος, του οποίου το φορτίο γνωρίζουμε ήδη με βεβαιότητα.

Αναγνωρίζουμε ότι

Cl

είναι αλογόνο στην ομάδα 17 , έτσι σχηματίζει το ανιόν χλωριούχου χλωρίου

{Cl}^{-}

. Μπορούμε να δούμε από τον χημικό τύπο

{PbCl}_{4}

ότι υπάρχουν τέσσερα ιόντα χλωρίου στην ένωση. Το συνολικό αρνητικό γφορτίο που εισάγεται από τα τέσσερα χλωριούχα ιόντα υπολογίζεται παρακάτω:

$Συνολικό φορτίο από ανιόντα = 4 \times (1$ ‍ $-$ ‍ $) = 4$ ‍ $-$ ‍

Προκειμένου η ένωση να είναι ηλεκτρικά ουδέτερη, το κατιόν μολύβδου πρέπει να είναι

{Pb}^{4 +}

. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το φορτίο 4+ σε αυτό το ιόν θα ακυρώσει ακριβώς το καθαρό φορτίο 4- που προέρχεται από τα τέσσερα ιόντα χλωρίου.

Ως εκ τούτου, το όνομα του

{PbCl}_{4}

είναι χλωριούχος μόλυβδος (IV).

Δοκιμάστε το: Ιοντικές ενώσεις που περιέχουν πολυσθενή κατιόντα

Ποιο είναι το όνομα της ένωσης ${Co}_{2} S_{3}$ ‍;

Θα θέλαμε να ξεκινήσουμε με τον καθορισμό του φορτίου για το ιόν που δεν είναι μέταλλο μετάπτωσηςκαι ως εκ τούτου έχει γνωστό φορτίο. Σε αυτή την περίπτωση, είναι το θείο,

S

. Αν κοιτάξετε τον περιοδικό πίνακα, το

S

είναι ένα στοιχείο της ομάδας 16 που συνήθως σχηματίζει ανιόντα με 2- φορτίο.

Το ανιόν στην ένωση είναι

S^{2 -}

, το οποίο ονομάζεται θειούχο. Από τον χημικό τύπο, μπορούμε να δούμε ότι υπάρχουν τρία θειούχα ιόντα σε αυτή την ένωση. Ως εκ τούτου, αυτά τα τρία θειούχα ιόντα συνεισφέρουν μια καθαρό φορίο 6-:

3 \times (2

-

) = 6

-

Για να είναι η ένωση ηλεκτρικά ουδέτερη, το καθαρό φορτίο για τα δύο κατιόντα

Co

πρέπει να είναι ίσο με 6+. Έτσι, το κοβάλτιο πρέπει να είναι κοβάλτιο(III), ή

{Co}^{3 +}

, δεδομένου ότι το συνολικό φορτίο από τα ιόντα κοβαλτίου θα ακυρώσει στη συνέχεια τα φορτία από τα ανιόντα:

2 \times (3

+) = 6

+

Άρα, το θειιούχο κοβάλτιο(III) είναι η σωστή απάντηση.

Συμπέρασμα

Τα κατιόντα είναι θετικά φορτισμένα ιόντα που σχηματίζονται όταν ουδέτερα άτομα χάνουν ηλεκτρόνια. Τα ανιόντα είναι αρνητικά ιόντα που σχηματίζονται όταν ουδέτερα άτομα αποκτούν ηλεκτρόνια. Είναι δυνατόν να προβλεφθούν τα φορ΄τια των κοινών μονοατομικών ιόντων με την εξέταση του αριθμού της ομάδας στον περιοδικό πίνακα. Ωστόσο, πολλά από τα μέταλλα μετάπτωσης είναι πολυθσθενή, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να σχηματίσουν κατιόντα πολλαπλών φορτίων. Κατά την ονομασία αυτών των κατιόντων ή ενώσεων που περιέχουν αυτά τα κατιόντα, είναι απαραίτητο να καθοριστεί το φορτίο τους.

Τα κατιόντα και τα ανιόντα συνδυάζονται για να σχηματίσουν ιοντικές ενώσεις. Οι ιοντικές ενώσεις ονομάζονται πρώτα με το ανιόν και το κατιόν τελευταίο. Η αντίθετη σύμβαση χρησιμοποιείται για τη γραφή των χημικών ουσιών τους. Οι ιονικές ενώσεις πρέπει να είναι ηλεκτρικά ουδέτερες. Επομένως, τα κατιόντα και τα ανιόντα πρέπει να συνδυάζονται με τέτοιο τρόπο ώστε το καθαρό φορτίο που συνεισφέρει ο συνολικός αριθμός των κατιόντων ακυρώνει ακριβώς το καθαρό φορ΄τιο που συνεισφέρει ο συνολικός αριθμός των ανιόντων.

Θέλετε να συμμετάσχετε σε μια συζήτηση;

Συνδεθείτε

Ταξινόμηση κατά:

Δεν υπάρχουν αναρτήσεις ακόμα.

Μπορείς να διαβάσεις στα Αγγλικά; Κάνε κλικ εδώ για να δείτε περισσότερες συζητήσεις που συμβαίνουν στην αγγλική ιστοσελίδα της Khan Academy.