化学におけるイオンは、単一の荷電原子である場合もあれば、イオンとして機能する原子のグループである場合もあります。これらの原子のグループは、多原子イオンと呼ばれます。多原子イオンはそれぞれ、価電子の数によって決定される特定の電荷を運びます。多くの化学の授業では、学生は基本的な多原子イオンの少なくとも一部を知っている必要があります。各イオンの電荷を把握する方法や、他のイオンを覚えるコツはいくつかありますが、名前の付け方や電荷の種類に関する明確な規則はありません。これらのイオンの電荷と名前を確認する唯一の方法は、それらを暗記することです.
酸化数から計算
<オール>イオンの各原子の酸化数を決定します。たとえば、酸素原子と水素原子を持つ水酸化物イオンを考えてみましょう。酸素の酸化数は-2、水素の酸化数は+1です。
多原子イオンのすべての原子の酸化数を合計します。例では、-2 +1 =-1 です。これが多原子イオンの電荷です。
この電荷をイオンの式の右側に上付き文字として書きます。 1 回の充電の場合は、1- または 1+ の代わりに - または + を書きます。この例では、水酸化物イオンは OH^- と表されます。
イオンのルイス構造を描く
<オール>イオンの各原子をそのルイス ドット構造で書きます。たとえば、1 つの窒素原子と 4 つの水素原子を持つアンモニウム イオンを考えてみましょう。窒素原子は、その価電子を表すために 5 つのドットで囲まれた N で表されます。各水素原子は H で表され、それぞれの横に 1 つのドットがあり、それらの価電子を表します。
共有結合で結合したイオンの原子を描きます。この例では、4 つの水素原子が窒素原子に結合し、各水素原子の孤立電子が窒素の電子の 1 つと共有結合を形成します。
電子の各結合対を線に置き換えて、共有結合を表します。この例では、N には 4 つの結合があり、それぞれが H に結合しています。
原子ごとに 8 つ、または水素ごとに 2 つ数えた後に電子が残っている場合は、それらを取り除き、イオンの正電荷として数えます。原子ごとに 8 つ、または水素ごとに 2 つ必要な電子がある場合は、それらの電子を構造に追加し、イオンの負電荷として数えます。この例では、アンモニウム イオンは 4 つの水素原子と結合した後に余分な電子を持っているため、単一の正電荷を持っています。
記憶装置
<オール>料金を思い出すのに役立つニーモニック デバイスを使用します。たとえば、Papa Podcasts の P 氏は、「-ate」で終わる多原子イオンを思い出すために、「Nick the Camel ate a Clam for Supper in Phoenix」というフレーズを作成しました。 「-食べた」は、記憶しやすいように文自体に示されています。
多原子イオンの主な原子には、文中の名詞の最初の文字 (N、C、S、または P の場合) または文字 (Cl の場合) を使用します。たとえば、硝酸塩の式と電荷を書くには、「Nick」の窒素として N を使用します。
単語の子音を数えます。これは、多原子イオンの酸素原子の数です。たとえば、"Nick" には子音が 3 つあるため、硝酸塩には 3 つの酸素原子があります。
単語の母音を数えます。これは、多原子イオンの負電荷です。たとえば、「Nick」には母音が 1 つあるため、硝酸塩はマイナス 1 の電荷を持っています。
必要なもの
- 周期表
- 鉛筆と紙
ヒント
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原子の酸化数または原子価数の使用は、アンモニウム、水酸化物、シアン化物、さらには酢酸塩など、より小さくて単純な多原子イオンに対してのみ機能します。これは、硫黄や窒素など、異なる酸化数を持つことができる原子を持つ多原子イオンには機能しません。これが、同じ電荷を持つ "-ite" および "-ate" 多原子イオンを形成する理由です。
