Asosiy kontent

Kimyo

Course: Kimyo > Unit 1

Lesson 3: Ion birikmalarning nomlari va formulalari

Koʻp atomli ionlar

Koʻp atomli ionlardan tashkil topgan ion birikmalarni qanday nomlash kerak?

Ushbu maqolada biz poliatom, yaʼni koʻp atomli ionlarni muhokama qilamiz. Poli - koʻp degani, shuning uchun poliatom ion bu – bittadan ortiq atomga ega boʻlgan ion. Bu koʻp atomli ionlarni bir atomli ionlardan ajratadi, ular faqat bir atomga ega. Bir atomli ionlarga start text, N, a, end text, start superscript, plus, end superscript, start text, F, e, end text, start superscript, 3, plus, end superscript, start text, C, l, end text, start superscript, minus, end superscript va boshqalar misol boʻla oladi. Bu maqolada siz asosiy bir atomli ionlar, shuningdek, ion birikmalarning tuzilishi hamda ularning kimyoviy formulasini yozish bilan tanishsiz deb hisoblanadi.

Bu mavzu bilan momoatom ionlar va ion birikmalarning nomlanishi haqidagi maqolada batafsil tanishishingiz mumkin.

Koʻp atomli ionlar barcha joyda uchraydi! Boʻr koʻp atomli ion hisoblanuvchi karbonat anionlari start text, C, O, end text, start subscript, 3, end subscript, start superscript, 2, minus, end superscript va kalsiy kationlaridan start text, C, a, end text, start superscript, 2, plus, end superscript iborat boʻlgan kalsiy karbonatidan start text, C, a, C, O, end text, start subscript, 3, end subscript tashkil topgan. Surat manbasi: Alice on Flickr, CC BY-NC-ND 2.0

Koʻp atomli ionlarning tuzilishi

Biz koʻp atomli ionlar haqida ularni bir atomli ionlar bilan solishtirib fikrlashimiz mumkin. Bir atomli ion bu – elektronlarni qabul qilishi yoki yoʻqotishi natijasida ionlashgan atom. Ion zaryadga ega, chunki yadroda elektronlarning umumiy soni protonlarning umumiy soni bilan turgʻunlashmagan. Shunday qilib, neytral atom bilan taqqoslaganda bizda qoʻshimcha elektronlar – manfiy zaryadlangan anionda – yoki elektronlar tanqisligi mavjud – musbat zaryadlangan kationda. Masalan, xlorning neytral atomi 17 atom raqamiga ega, bu u 17 ta proton va 17 ta elektronga ega ekanini anglatadi. Neytral atom baʼzan qoʻshimcha elektron olib, xlorid anioniga (start text, C, l, end text, start superscript, minus, end superscript) aylanadi:

space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start color #11accd, start text, C, l, end text, end color #11accd, space, space, space, plus, space, space, space, e, start superscript, minus, end superscript, space, space, space, right arrow, space, space, space, start color #aa87ff, start text, C, l, end text, start superscript, minus, end superscript, end color #aa87ff

space, space, space, space, start color #11accd, 17, start text, e, l, e, k, t, r, o, n, end text, end color #11accd, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start color #aa87ff, 18, start text, e, l, e, k, t, r, o, n, end text, end color #aa87ff
space, space, space, space, space, 17, start text, p, r, o, t, o, n, end text, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, 17, start text, p, r, o, t, o, n, end text

Elektron qabul qilganidan soʻng, xlorid anion 17 ta proton va 18 ta elektronga ega boʻladi. Protonlar soni bilan taqqoslaganda bitta qoʻshimcha elektron mavjudligi tufayli ionning zaryadlar yigʻindisi 1- ga teng.

Xuddi shu tarzda, biz koʻp atomli ionga elektronlar qabul qilishi yoki yoʻqotishi natijasida ionlashgan molekula sifatida qarashimiz mumkin. Koʻp atomli ionda kovalent bogʻli atomlar guruhi zaryadga ega, chunki molekulada elektronlarning umumiy soni molekulada protonlarning umumiy soniga teng emas. Lyuis strukturasini chizishda koʻp atomli ionda umumiy zaryad iondagi har bir atomda zaryadlar taqsimoti yigʻindisiga teng.

[Formal zaryad nima?]

Misol uchun, gidroksid sifatida biladigan koʻp atomli ionimiz, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript ionini koʻrib chiqamiz. Chapda gidroksid ionining nuqtali tuzilishini koʻrib turibmiz. U bittadan kislorod va vodorod atomidan iborat. Ular oʻrtasidagi yagona chiziq start text, H, end text va start text, O, end text oʻrtasidagi ikki elektrondan iborat kovalent bogʻni oʻzida namoyon etadi. start text, O, end text atrofidagi nuqtalar elektronlarning taqsimlanmagan juftlarini namoyon qiladi. Gidroksidda kislorod uchta taqsimlanmagan elektronlar juftiga ega, bu jami oltita elektron bogʻ hosil qilishda ishtirok etmaganini bildiradi.

Gidroksid ionining umumiy zaryadi nuqtali tuzilmaning yuqori oʻng burchagida kvadrat qavslar tashqarisiga yoziladi. Gidroksid ioni 1-zaryadga ega ekanini koʻryapmiz, bu ionning vodorod va kislorod atomlarining yadrosidagi protonlar sonidan elektronlari bittaga ortiqligini bildiradi.

Nazorat savoli: gidroksid ionida nechta proton va elektron bor?

[Javobini koʻrish.]

Keng tarqalgan koʻp atomli ionlar

Koʻp atomli ionlar barcha joyda uchraydi! Bikarbonat ionlari (start text, H, C, O, end text, start subscript, 3, end subscript, start superscript, minus, end superscript) qonimizdagi pH qiymatini doimiy ushlab turishda yordam beradi, fosfatlar esa (start text, P, O, end text, start subscript, 4, end subscript, start superscript, 3, minus, end superscript) turli metabolik jarayonlarda juda muhim rol oʻynaydi. Eng keng tarqalgan koʻp atomli ionlarning nomi, zaryadi va formulasini bilish ion birikmalarini aniqlash va ularning reaksion qobiliyatlarini oldindan aniqlashga yordam beradi. Quyidagi jadvalda keng tarqalgan koʻp atomli ionlarning baʼzilari keltirilgan.

\begin{array}{c c | c c} \textbf{Formula} & \textbf{Nomi} & \textbf{Formula} & \textbf{Nomi}\\ \hline \text{Hg}_2^{2+} & \text{Simob(I)} & \text{SCN}^- & \text{Tiosianat} \\ \text{NH}_4^+ & \text{Ammoniy} & \text{CO}_3^{2-} & \text{Karbonat} \\ \text{NO}_2^- & \text{Nitrit} & \text{HCO}_3^- & \text{Gidrokarbonat (bikarbonat*)} \\ \text{NO}_3^- & \text{Nitrat} & \text{ClO}^- & \text{Gipoxlorit} \\ \text{SO}_3^{2-} & \text{Sulfit} & \text{ClO}_2^- & \text{Xlorid} \\ \text{SO}_4^{2-} & \text{Sulfat} & \text{ClO}_3^- & \text{Xlorat} \\ \text{HSO}_4^- & \text{Gidrosulfat (bisulfat*)} & \text{ClO}_4^- & \text{Perxlorat} \\ \text{OH}^- & \text{Gidroksid} & \text{C}_2\text{H}_3\text{O}_2^-(\text{yoki CH}_3\text{COO}^{-})& \text{Atsetat} \\ \text{CN}^- & \text{Sianid} & \text{MnO}_4^- & \text{Permanganat} \\ \text{PO}_4^{3-} & \text{Fosfat} & \text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} & \text{Dixromat} \\ \text{HPO}_4^{2-} & \text{Gidrofosfat} & \text{CrO}_4^{2-} & \text{Xromat} \\ \text{H}_2\text{PO}_4^- & \text{Digidrofosfat} & \text{O}_2^{2-} & \text{Peroksid} \\ & & \text{C}_2\text{O}_4^{2-} & \text{Oksalat} \end{array}

* Norasmiy, lekin odatda foydalaniladigan nomi.

Biz bu jadvaldagi koʻp atomli ionlardan butun paragraf davomida foydalanamiz.

[Men buncha koʻp ionni QANDAY eslab qolishim mumkin?!]

Koʻp atomli ionlarga ega boʻlgan birikmalarning nomlari va kimyoviy formulasi

Endi biz keng tarqalgan koʻp atomli ionlar haqida asosiy maʼlumotlarni bilib olganimizdan soʻng, ularni tutgan birikmalarni qanday nomlash va kimyoviy formulalarini qanday yozishni oʻrganamiz. Bunda ikki asosiy jihatni eʼtiborga olish lozim:

Agar birikma bir xil tipdagi bittadan ortiq koʻp atomli ionga ega boʻlsa, bu birikmada shu tipdagi nechta ion borligini koʻrsatish uchun indeksdan oldin ion formulasini qavsga olish kerak.
Ion birikma uchun umumiy zaryad neytral boʻlishi lozim, bu kation va anionlar zaryadlarining yigʻindisi nolga boʻlishi lozimligini anglatadi. Biz anion va kation zaryadini bilganimizda ion birikmaning formulasini aniqlash uchun shu qoidadan foydalanishimiz mumkin. Shuningdek, bu qoidadan ion birikmaning kimyoviy formulasi maʼlum boʻlganida ion zaryadini aniqlash uchun ham foydalanishimiz mumkin.

Bir nechta misollarni koʻrib chiqamiz.

1-misol. Birikmaning nomidan foydalanib kimyoviy formulasini topish.

Kalsiy gidroksidining kimyoviy formulasi qanaqa?

Kalsiy bu – ishqoriy yer metall (davriy jadvalda 2-guruh) hisoblanadi, shuning uchun u 2+ zaryadli ionlar hosil qiladi. Jadvalimizdan gidroksid start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript formulaga va 1- zaryadga egaligini bilamiz. start text, C, a, end text, start superscript, 2, plus, end superscript da 2+ zaryadni neytrallash uchun bizga ikkita gidroksid ioni kerak boʻladi. Formulani yozishda 2 indeksdan oldin start text, O, H, end text ni qavsga olamiz, bunda har bir start text, C, a, end text, start superscript, 2, plus, end superscript kationga ikkita gidroksid ioni toʻgʻri kelishini anglatadi. Shunday qilib, birikmaning kimyoviy formulasi: start text, C, a, left parenthesis, O, H, right parenthesis, end text, start subscript, 2, end subscript.

Nazorat savoli: nima uchun start text, C, a, O, H, end text, start subscript, 2, end subscript kalsiy gidroksidi uchun notoʻgʻri formula boʻladi?

[Javobini koʻrish.]

2-misol: koʻp atomli ionlarga ega ion birikmalarni nomlash

start text, N, i, end text, start subscript, 3, end subscript, left parenthesis, start text, P, O, end text, start subscript, 4, end subscript, right parenthesis, start subscript, 2, end subscript formulaga ega birikmaning nomi nima?

Ion birikmalarning nomlash uchun dastlab formulani kation(lar) va anion(lar)ga boʻlib olamiz. Bu birikmada kationning asosi nikel. Nikel turli zaryadlarga ega turli kationlarni hosil qilishi mumkin boʻlgan oʻzgaruvchan metall hisoblanadi. Bu esa ion birikmani nomlashda zaryadni koʻrsata olishimiz uchun ushbu birikmada nikel ionining zaryadini aniqlashimiz lozimligini anglatadi! Baxtimizga biz anionning zaryadni bilamiz: fosfat bu – doim 3- zaryadga ega boʻlgan koʻp atomli ion. Ion birikmaning umumiy zaryadi nolga teng ekan, biz nikel ionining zaryadini hisoblashda fosfatning kimyoviy formulasi va zaryadidan foydalanishimiz mumkin:

$Umumiy zaryad = 0 = (# kationlar \times kationning zaryadi) + (# anionlar \times anionning zaryadi)$ ‍

Biz bu formulani qaytadan tenglasak, kationlardan zaryadlar yigʻindisi anionlardan zaryadlar yigʻindisining minus, 1 ga koʻpaytirilganiga teng ekanini koʻramiz.

$# kationlar \times kationning zaryadi = - 1 \times (# anionlar \times anionning zaryadi)$ ‍

Kationlarning umumiy zaryadini topish uchun anionning zaryadini anionlarning soniga va -1 ga koʻpaytiramiz. Kationlarning umumiy zaryadini kationlarning soniga boʻlsak, bitta kationning zaryadiga ega boʻlamiz:

$\begin{aligned}\text{3}\times\greenD{\text{kationning zaryadi}}&=-1\times (\text{2}\times{3-})=6+ \\ \\ \greenD{\text{kationning zaryadi}}&=\dfrac{6+}{3}=2+\end{aligned}$

Endi bizning birikmamizdagi kation nikel (II) ekanini bilamiz. Birikmani toʻliq nomlash uchun biz dastlab kation nomini, undan keyin qavslar ichida rim raqamlarida uning zaryadini va oxirida anioning nomini qoʻyamiz.

Demak, birikmaning nomi nikel (II) fosfat ekan.

3-misol: ion birikmalarning ionlarga parchalanishi

Ion birikma boʻlmish start text, C, a, left parenthesis, M, n, O, end text, start subscript, 4, end subscript, right parenthesis, start subscript, 2, end subscript qanday ionlardan tashkil topgan?

Har bir ionning formulasi, zaryadi va miqdorini koʻrsating.

Ion birikma formulasini tahlil qilib, bizga oldindan tanish boʻlgan ionlarning formulalarini qidiramiz. Bu holatda start text, M, n, O, end text, start subscript, 4, end subscript, start superscript, minus, end superscript permanganat yuqoridagi jadvalda keltirilgan koʻp atomli ionlardan biri ekanini aniqladik. Bu birikmada permanganatning ikkita ioni borligini koʻrishimiz mumkin.

[Permanganatning ikkita ioni borligini qayerdan bilamiz?]

Permanganat ionining zaryadi 1- ga teng, bu u ion birikmaga 2, times, left parenthesis, 1minus, right parenthesis, equals, 2minus miqdorida zaryad berishini anglatadi. Eslatib oʻtamiz, barcha ion birikmalarda birikmaning umumiy zaryadi nol boʻlishi kerak. Shuning uchun kalsiy start text, M, n, O, end text, start subscript, 4, end subscript, start superscript, minus, end superscript ning ikkita ioniga tegishli 2- zaryadni turgʻunlashtirish uchun start text, C, a, end text, start superscript, 2, plus, end superscript kation sifatida mavjud boʻlishi kerak.

Mulohazalarimiz toʻgʻri ekanini tekshirish uchun “Odatda kalsiy 2+ zaryadli kation hosil qiladimi?” degan savolni oʻzimizga berib koʻrishimiz mumkin. start text, C, a, end text 2-guruh metalli, guruhga xos ravishda ikkita elektron yoʻqotib, 2+ kationlar hosil qiladi. Shundan qilib, bizning javobimiz kimyoviy xossalar haqidagi bilimlarimiz bilan mos kelmoqda, ura!

Shunday qilib, start text, C, a, left parenthesis, M, n, O, end text, start subscript, 4, end subscript, right parenthesis, start subscript, 2, end subscript ion birikmasi bitta start text, C, a, end text, start superscript, 2, plus, end superscript kationi va ikkita start text, M, n, O, end text, start subscript, 4, end subscript, start superscript, minus, end superscript anioniga ega.

Koʻpincha ion birikmani hosil qilgan ionlarga ajratish foyda beradi. Bunday holatga ion birikmaning suvda erishi misol boʻla oladi. Koʻp ion birikmalar suvda eriydi va tashkil qiluvchi ionlar eritmada dissotsiyatsiyalanadi. Keyin dissotsiyatsiyalanishdan hosil boʻlgan ionlar dastlabki ion birikmasidagi boshqa ionlardan qanday boʻlishidan qatʼi nazar alohida reaksiyalarda ishtirok etishi mumkin.

Xulosa

Neytral atomlar elektronlar qabul qilgan yoki yoʻqotganida ionlar hosil boʻlganidek, koʻp atomli ion ham neytral molekula elektronlar qabul qilganida yoki yoʻqotganida hosil boʻladi. Shundan kelib chiqib, koʻp atomli ion kovalent bogʻli atomlar guruhini oʻzida tutadi hamda molekuladagi elektronlarning umumiy soni molekuladagi protonlarning umumiy soniga teng emasligi tufayli zaryadga ega boʻladi. Lyuisning nuqtaviy strukturasida koʻp atomli ionning barcha atomlardagi zaryadlarning yigʻindisi ionning umumiy zaryadiga teng boʻlishi kerak.

Keng tarqalgan koʻp atomli ionlarni bilish ion birikmalarini tanish va ularning reaksion qobiliyatini oldindan bilishda yordam beradi. Barcha koʻp atomli ionlarni yod olish qoʻrqinchli tuyulsa-da, koʻp ionlarning formulasi, nomi va zaryadlarida maʼlum qonuniyatlar mavjud. Shuning uchun shunchaki barcha ionlarni yodlash shart emas, asosiylarni yodlab olish yetarli boʻladi.

Bonus: koʻp atomli ionlarni oʻrganishingiz bilan, “Koʻp atomli ionni top” oʻyinini oʻynashingiz mumkin, bu oʻyin kundalik hayotda koʻp atomli ionlarga ega boʻlgan birikmalarga misollarni topishni nazarda tutadi. Biz bu paragrafda oziq-ovqat sodasi va boʻrga misol keltirdik. Siz undan koʻproq topa olasizmi? Maslahat: losyon, shampun yoki tish pastangizning tarkibiga qarang. Quyida izohlaringizda koʻproq misol yozishdan tortinmang!

[Qoʻshimcha maʼlumotlar va manbalar]

Muhokamaga qoʻshilmoqchimisiz?

Kirish

Saralash:

Hozircha izohlar yoʻq.

Ingliz tilini tushunasizmi? Khan Academyʼning inglizcha saytida boʻlayotgan muhokamalarni koʻrish uchun shu yerga bosing.