Ion poliatómico
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Un ion poliatómico (también conocido como ion molecular ) es un conjunto de dos o más átomos unidos mediante enlaces covalentes , o de un complejo metálico , que puede considerarse que se comporta como una sola unidad y que tiene una carga neta que no es cero. [1] El término molécula puede o no usarse para referirse a un ion poliatómico, dependiendo de la definición utilizada. El prefijo poli- tiene el significado de "muchos" en griego, pero incluso los iones de dos átomos se describen comúnmente como poliatómicos. [2]
En la literatura más antigua, un ion poliatómico puede denominarse radical (o, con menos frecuencia, grupo radical ). En el uso contemporáneo, el término radical se refiere a varios radicales libres , que son especies que tienen un electrón desapareado y no necesitan estar cargados. [ cita requerida ] [3]
Un ejemplo sencillo de ion poliatómico es el ion hidróxido , que consta de un átomo de oxígeno y un átomo de hidrógeno, que en conjunto tienen una carga neta de −1 ; su fórmula química es O H − . Por el contrario, un ion amonio consta de un átomo de nitrógeno y cuatro átomos de hidrógeno, con una carga de +1; su fórmula química es N H+4.
Los iones poliatómicos suelen ser útiles en el contexto de la química ácido-base y en la formación de sales .
A menudo, un ion poliatómico puede considerarse como el ácido o la base conjugados de una molécula neutra . Por ejemplo, la base conjugada del ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) es el anión sulfato de hidrógeno poliatómico ( HSO−4). La eliminación de otro ion hidrógeno produce el anión sulfato ( SO2−4).
Nomenclatura de aniones poliatómicos
Existen varios patrones que se pueden utilizar para aprender la nomenclatura de los aniones poliatómicos. En primer lugar, cuando se añade el prefijo bi a un nombre, se añade un hidrógeno a la fórmula del ion y su carga aumenta en 1, siendo esto último una consecuencia de la carga +1 del ion hidrógeno. Una alternativa al prefijo bi- es utilizar la palabra hidrógeno en su lugar: el anión derivado de H + . Por ejemplo, consideremos el carbonato ( CO2−3) ión.
Se le denomina bicarbonato o hidrogenocarbonato. Este proceso se llama protonación .
La mayoría de los aniones poliatómicos comunes son oxianiones , bases conjugadas de oxiácidos (ácidos derivados de óxidos de elementos no metálicos ). Por ejemplo, el anión sulfato , S O2−4, se deriva de H 2 SO 4 , que puede considerarse como SO 3 + H 2 O .
La segunda regla se basa en el estado de oxidación del átomo central del ion, que en la práctica suele estar (pero no siempre) directamente relacionado con el número de átomos de oxígeno del ion, siguiendo el patrón que se muestra a continuación. La siguiente tabla muestra la familia de oxianiones del cloro :
| Estado de oxidación | -1 | +1 | +3 | +5 | +7 |
|---|---|---|---|---|---|
| Nombre del anión | cloruro | hipoclorito | clorito | clorato | perclorato |
| Fórmula | Cl − | ClO − | ClO−2 | ClO−3 | ClO−4 |
| Estructura |  |  |  |  |  |
A medida que aumenta el número de átomos de oxígeno unidos al cloro, el número de oxidación del cloro se vuelve más positivo. Esto da lugar al siguiente patrón común: primero, el ion -ato se considera el nombre base; agregar un prefijo per- agrega un oxígeno, mientras que cambiar el sufijo -ato a -ito reducirá los oxígenos en uno, y mantener el sufijo -ito y agregar el prefijo hipo- reduce el número de oxígenos en uno más, todo sin cambiar la carga. El patrón de nombres sigue dentro de muchas series de oxianiones diferentes basadas en una raíz estándar para esa serie en particular. El -ito tiene un oxígeno menos que el -ato , pero diferentes aniones -ato pueden tener diferentes números de átomos de oxígeno.
Estas reglas no funcionan con todos los aniones poliatómicos, pero sí se aplican a varios de los más comunes. La siguiente tabla muestra cómo se utilizan estos prefijos para algunos de estos grupos de aniones comunes.
| bromuro | hipobromito | bromito | bromato | perbromato |
| Es− | Hermano− | Hermano− 2 | Hermano− 3 | Hermano− 4 |
| yoduro | hipoyodito | Yodito | yodato | peryodato |
| I− | Yo− | Yo− 2 | Yo− 3 | Yo− 4o IO5− 6 |
| sulfuro | hiposulfito | sulfito | sulfato | persulfato |
| S2− | S 2Oh2− 2 | ENTONCES2− 3 | ENTONCES2− 4 | ENTONCES2− 5 |
| seleniuro | hiposelenita | selenita | selenato | |
| Sí2− | Sí 2Oh2− 2 | SEO (optimización para motores de búsqueda)2− 3 | SEO (optimización para motores de búsqueda)2− 4 | |
| telururo | hipotelurito | telurito | telurato | |
| Te2− | TeO2− 2 | TeO2− 3 | TeO2− 4 | |
| nitruro | hiponitrito | nitrito | nitrato | pernitrato |
| norte3− | norte 2Oh2− 2 | NO− 2 | NO− 3 | NO− 4 |
| fosfuro | hipofosfito | fosfito | fosfato | perfosfato |
| PAG3− | yo 2correos− 2 | correos3− 3 | correos3− 4 | correos3− 5 |
| arseniuro | hipoarsenito | arsenito | arseniato | |
| Como3− | ASO3− 2 | ASO3− 3 | ASO3− 4 |
Algunos oxoaniones pueden dimerizarse con pérdida de un átomo de oxígeno. Se utiliza el prefijo piro , ya que la reacción que forma este tipo de sustancias químicas a menudo implica calentamiento para formar este tipo de estructuras. [4] El prefijo piro también se denota con el prefijo di- . Por ejemplo, el ion dicromato es un dímero.
| sulfito | pirosulfito |
| ENTONCES2− 3 | S 2Oh2− 5 |
| sulfato | pirosulfato |
| ENTONCES2− 4 | S 2Oh2− 7 |
| fosfito | pirofosfito |
| correos3− 3 | PAG 2Oh4− 5 |
| fosfato | pirofosfato |
| correos3− 4 | PAG 2Oh4− 7 |
| arseniato | piroarsenato |
| ASO3− 4 | Como 2Oh4− 7 |
| cromato | dicromato |
| Cromo2− 4 | Cr 2Oh2− 7 |
| carbonato | dicarbonato |
| CO2− 3 | do 2Oh2− 5 |
| selenita | piroselenito |
| SEO (optimización para motores de búsqueda)2− 3 | Sí 2Oh2− 5 |
Otros ejemplos de iones poliatómicos comunes
Las siguientes tablas ofrecen ejemplos adicionales de iones poliatómicos que se encuentran con frecuencia. Solo se dan algunos ejemplos representativos, ya que el número de iones poliatómicos que se encuentran en la práctica es muy grande.
| Tetrahidroxiborato | B(OH)−4 |
| Acetiluro | do2−2 |
| Etóxido o etanolato | C2H5O− |
| Acetato o etanoato | CH3COO − o C2H3O−2 |
| Benzoato | C6H5COO − o C7H5O−2 |
| Citrato | C6H5O3−7 |
| Formato | HCOO- |
| Carbonato | CO2−3 |
| Oxalato | C2O2−4 |
| Cianuro | CN − |
| Cromato | Cromo2−4 |
| Dicromato | cromo 2o2−7 |
| Bicarbonato o hidrogenocarbonato | OHC−3 |
| Fosfato de hidrógeno | OHP2−4 |
| Fosfato de dihidrógeno | H2PO4−4 |
| Sulfato de hidrógeno o bisulfato | HSO−4 |
| Manganato | MnO2−4 |
| Permanganato | MnO−4 |
| Zincato | óxido de zinc2−2 |
| Aluminiar | AlO−2 |
| Tungstato | YO2−4 |
| Azanida o amida | NUEVA HAMPSHIRE−2 |
| Peróxido | Oh2−2 |
| Superóxido | Oh−2 |
| Hidróxido | Oh- |
| Bisulfuro | EL − |
| Cianato | OCN- |
| Tiocianato | SCN − |
| Ortosilicato | SiO4−4 |
| Tiosulfato | S2O2−3 |
| Azida | norte−3 |
| Tetraperoxocromato | cromo( O2 )3−4 |
| Iones de onio | Iones de carbenio | Otros | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Guanidinio | C( NH2 )+3 | Tropilio | C7H+7 | Mercurio (I) | Hg2+2 |
| Amonio | NUEVA HAMPSHIRE+4 | Trifenilcarbenio | ( C6H5 ) 3C + | Dihidrógeno | yo+2 |
| Fosfonio | Filipinas+4 | Ciclopropenio | C3H+3 | ||
| Hidronio | H3O + | Trifluorometilo | CF+3 | ||
| Fluornio | H2F + | ||||
| Pirilio | C5H5O + | ||||
| Sulfonio | H3S + | ||||
Véase también
Referencias
- ^ Petrucci, Ralph H.; Herring, F. Geoffrey; Madura, Jeffry D.; Bissonnette, Carey (2017). Química general: principios y aplicaciones modernas (undécima edición). Toronto: Pearson. pág. A50. ISBN 978-0-13-293128-1.
- ^ "Compuestos iónicos que contienen iones poliatómicos". www.chem.purdue.edu . Consultado el 16 de abril de 2022 .
- ^ "IUPAC - radical (radicales libres) (R05066)". goldbook.iupac.org . Consultado el 25 de enero de 2023 .
- ^ IUPAC , Compendio de terminología química , 2.ª edición (el "Libro de oro") (1997). Versión corregida en línea: (2006–) "pyro". doi :10.1351/goldbook.P04959
Enlaces externos
- Química general en línea: notas complementarias: compuestos: iones poliatómicos
- Lista de iones poliatómicos
- Tablas de iones poliatómicos comunes, incluidos archivos PDB
