Příklady polyatomických iontů: Definice, Struktura, Charakteristiky

Polyatomové ionty jsou nabité druhy, které obsahují více než jeden atom držený pohromadě kovalentními vazbami. Příklady polyatomických iontů, které pokryjeme v tomto článku, jsou:

• Amonium
• Acetát
• Uhličitan
• Chromát
• Kyanid
• Hydroxid
• Dusičnan
• Dusitany
• Oxalát
• fosfát
• Thiokyanát

Amonný iont

Je to kladně nabitý víceatomový ion s chemickým vzorcem NH₄+. Má tetraedrická geometrie (sp³ hybridizace).Vzniká reakcí vodného amoniaku a kyselin.

NH₃ + H⁺ → NH₄⁺

Přidáme-li koncentrovaný hydroxid do vodného roztoku amonia, pak červený lakmusový papírek (navlhčený) zmodrá; to se používá k detekci amonných iontů. Je důležitým zdrojem dusíku pro mnoho druhů rostlin. Lewisova struktura amonný ion je uveden níže:

Acetátový ion

Je to záporně nabitý iont s chemickým vzorcem CH₃COO^-. Vzniká odstraněním protonu z karboxyskupiny kyseliny octové.

Pro detekci acetátových iontů přidáme ethanol a konc. H₂SO₄ na sůl kyseliny octové a zahřejte ji, přítomnost ovocné vůně potvrzuje přítomnost acetátové ionty. Používá se k lemování látek v róbách a společenských oděvech. Používá se také jako prekurzor acetyl-CoA pro syntézu tukových buněk. The Lewisova struktura acetátových iontů je uveden níže:

Uhličitanový iont

Je to záporně nabitý iont s jedním chemickým vzorcem CO₃^2- uspořádány v trigonální rovinné geometrii.

Uhličitanové ionty změkčují vodu a používají se při výrobě papíru a skla. Když k soli obsahující uhličitanový ion přidáme zředěnou kyselinu sírovou, dojde k šumění s vývinem oxidu uhličitého (plyn bez barvy a zápachu). The Lewisovy struktury uhličitanového iontu jsou uvedeny níže:

Chromátový iont

Jedná se o anionty přítomné v chromátových solích. Jeho chemický vzorec je CrO₄^2- a je silným oxidačním činidlem a má jasně žlutou barvu.

Mají čtyřstěnnou geometrii. Chromany se používají v inkoustech a barvivech jako pigmenty, při chromování (k odstranění koroze), povrchové úpravě kůže a ochraně proti korozi kovů. Pb²⁺Ag⁺ a Ba²⁺ tvoří těžko rozpustnou sraženinu s ionty chromanu. PbCrO₄ a BaCrO₄ tvoří žlutou sraženinu, zatímco Ag₂Cro₄ tvoří cihlově červenou sraženinu. To se používá k detekci chromátových iontů.

Kyanidový ion

Je to anion obsahující skupinu C≡N (uhlík s trojnou vazbou na dusík) a je konjugovanou bází kyanovodíku. Má lineární geometrii se záporným nábojem na atomu uhlíku.

Hlavní využití kyanidu je při těžbě zlata a stříbra. Kyanidové ionty se také používají k výrobě sloučenin obsahujících CN (obvykle nitrilů). Přidáme konc. H₂SO₄ na roztok obsahující kyanid; vzniká kyanovodíkový plyn a reakční barva se mění ze světle zelené na modrou.

Hydroxidový iont

Je to anion s chemickým vzorcem OH^- odvozené od báze (NaOH, KOH, Ca(OH)₂) nebo voda ztrátou protonu.

Hydroxidy se používají při výrobě papíru, buničiny, mýdel a detergentů. Přidáme-li k zásadě obsahující hydroxidové ionty amonnou sůl, uvolní se plynný čpavek (což lze zjistit přivedením skleněné tyčinky ponořené do koncentrované HCl, plynný čpavek bude dávat pevné bílé výpary).

Dusičnanový iont

Je to anion s chemickým vzorcem NO₃^2- , vzniklý ztrátou protonu z kyseliny dusičné.

Dusičnany se používají jako oxidační činidla, hnojiva a výbušniny. Pro detekci dusičnanových iontů přidáme koncentrovaný H₂SO₄ na sůl obsahující dusičnanové ionty, ochlaďte ji a poté přidejte FeSO₄ k tomu. Tmavě hnědý prstenec potvrzuje přítomnost dusičnanových iontů.

Dusitanový iont

Dusitan je anion s chemickým vzorcem NO₂^- a je odvozen od kyseliny dusité. Má prohnutý tvar se sp² hybridizace.

Používají se k přípravě azobarviv a dalších barviv. Když se zředí H₂SO₄ se přidává do soli obsahující dusitany, červenohnědé výpary NO₂ jsou pozorovány plyny.

Oxalátový iont

Je to aniont dikarboxylové kyseliny se vzorcem C₂O₄^2- který se používá jako lidský a rostlinný metabolit.

Používají se jako redukční činidla (šťavelan strontnatý a barnatý), ve fotografii a k ​​odstraňování inkoustových skvrn. Šťavelanový anion existuje v rovinné geometrii (jako šťavelan draselný) a nerovinný v jiných případech (jako šťavelan česný). Volný oxalátový aniont má ortogonální D_2h struktura.

Přidání koncentrovaného H₂SO₄ na oxalátovou sůl vytváří bezbarvý plyn bez zápachu (CO₂), čímž se vápenná voda zabarví mléčnou (detekce oxalátového iontu).

Fosfátový ion

Je to anion s chemickým vzorcem PO₄^3- a je odvozena ztrátou tří protonů z kyseliny fosforečné. Má čtyřstěnnou geometrii.

Používá se v hnojivech. Fosfát ionty dodávají buňkám energii a jsou důležité pro tvorbu kostí a zubů.

Pro detekci fosforečnanových iontů přidáme konc. HNO₃ a molybdenan amonný do roztoku obsahujícího fosforečnanové ionty a zahřejte jej. Je pozorována kanárkově žlutá sraženina amonium-fosfomolybdenanu, která potvrzuje přítomnost fosforečnanových iontů.

Síranový iont

Je síra oxoanion s chemickým vzorcem SO₄^2- a je odvozen od kyseliny sírové deprotonací obou OH skupin. Má čtyřstěnnou geometrii.

Má různé průmyslové využití. Používá se k výrobě sádry, jako elektrolyt v galvanických článcích a jako detergent v šamponových formulacích. Vodný roztok síranových iontů obsahujících sůl (okyselený kyselinou octovou) reaguje s BaCl₂ za vzniku bílé sraženiny BaSO₄.

Siřičitanový iont

Toto je také oxoanion síry, ale s chemickým vzorcem SO₃^2- a je konjugovanou bází bisulfitu.

Používají se jako konzervační látky, bělicí prostředky a dechlorační prostředky. Má trigonální pyramidální geometrii. Když roztok obsahující siřičitanové ionty reaguje se zředěným H₂SO₄SO₂ uvolňuje se plyn, který má zápach hořící síry. Tento plyn mění papír dvojchromanu draselného (okyselený zředěným H₂SO₄) zelená potvrzující přítomnost siřičitanových iontů.

Thiokyanátový ion

Je to anion s chemickým vzorcem SCN^- kde negativní náboj je sdílen dusíkem a sírou rovnoměrně (ambidentátní ligand). Je odvozen od kyseliny thiokyanaté.

Používá se v bělicích a dezinfekčních prostředcích a k přípravě thiosíranu stříbrného, ​​který zabraňuje korozi oceli. Je to důležité spektrofotometrické činidlo. Krvavě červené zbarvení je pozorováno, když je dusičnan železa přidán do roztoku obsahujícího thiokyanátové ionty.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Diskutovali jsme o třinácti důležité příklady polyatomických iontů, jejich použití, molekulární geometrie, Lewisova struktura a kvalitativní testy pro jejich detekci.

Nandita Biswasová

Ahoj…. Jsem Nandita Biswas. Absolvoval jsem magisterské studium chemie se specializací na organickou a fyzikální chemii. Také jsem dělal dva projekty v chemii – jeden se zabývá kolorimetrickým odhadem a stanovením iontů v roztocích. Jiní v Solvatochromismu studují fluorofory a jejich použití v oblasti chemie spolu s jejich vlastnostmi skládání při emisi. Pracuji jako odborný asistent na lékařském oddělení.
Spojme se přes LinkedIn-https://www.linkedin.com/in/nandita-biswas-244b4b179