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- Este artículo trata el tema de los iones poliatómicos .
- En primer lugar, aprenderemos la definición de iones poliatómicos.
- A continuación, veremos algunos ejemplos de iones poliatómicos.
- A continuación, aprenderemos a nombrar compuestos con iones poliatómicos.
- Después, veremos una tabla con algunos de los iones poliatómicos más comunes.
- Por último, trataremos los números de oxidación para ver cómo obtienen su carga los iones poliatómicos.
Definición de iones poliatómicos
Un ion poliatómico es un grupo de dos o más átomos unidos covalentemente (o un complejo metálico), que actúa como una sola unidad y tiene una carga neta.
Dependiendo de la definición utilizada, la palabra "molécula" puede o no utilizarse para describir un ion con más de un átomo. El prefijo griego poli- significa "muchos", pero incluso los iones con sólo dos átomos suelen llamarse "poliatómicos".
Estos iones actúan esencialmente como una unidad (en su mayoría) inseparable. ¿Qué quiero decir con esto? Bueno, hablemos de la disociación.
Cuando los compuestos solubles en agua se colocan en agua, se disocian (es decir, se rompen). Por ejemplo, ésta es la disociación del NaCl:
$$NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^-$$
Básicamente, el compuesto se descompone en sus iones. Ahora bien, ¿qué ocurre con un compuesto que contiene un ion poliatómico? Veamos la disociación del ácido sulfúrico (H2SO4), que contiene el ion poliatómico sulfato (SO42-)
$$H_2SO_4 \rightarrow 2H^+ + SO_4^{2-}$$
Como puedes ver, el ion sulfato permanece intacto, esto es lo que quería decir con "inseparable".
Ejemplos de iones poliatómicos
Ahora que tenemos una idea general de lo que es un ion poliatómico, veamos algunos ejemplos.
He aquí el carbonato cálcico (CaCO3), que contiene el ion poliatómico carbonato (CO32-):
Aquí vemos que el carbonato actúa como una unidad con carga -2. El ion calcio (Ca2+) es atraído por esta carga y forma un enlace con los iones poliatómicos.
Las líneas discontinuas en el carbonato muestran que cada doble enlace es en realidad un "enlace 1 1/3". El carbonato tiene varias formas de resonancia, en las que cada enlace C-O puede ser un enlace C=O.
Los iones poliatómicos pueden formar compuestos entre sí, como se muestra a continuación con el carbonato de amonio ((NH4)2CO3):
Cada ion amonio (NH4+) tiene una carga +1, mientras que el carbonato, como hemos visto antes, tiene una carga -2. Cada ion amonio se une a un lado del ion carbonato.
Denominación de compuestos con iones poliatómicos
Los compuestos iónicos con iones poliatómicos se nombran igual que los demás compuestos iónicos: basta con poner juntos el nombre del catión y el nombre del anión. Si hay más de un ion poliatómico, no añadas un número al nombre. La única vez que esto está bien es si el nombre del ion ya lleva un número, como dicromato o triyoduro.
Por ejemplo, H2SO3 es sulfato de hidrógeno.
Hay una diferencia importante en la forma de escribir las fórmulas de los compuestos iónicos. Si se necesita más de un ion poliatómico para equilibrar la carga total de la fórmula, pon la fórmula del ion poliatómico entre paréntesis y escribe el subíndice numérico correcto a la derecha del paréntesis. Así, la forma correcta de escribir la fórmula del ion berilio (Be2+) y el ion hidróxido (OH-) es Be(OH)2, no BeOH2 ni BeO2H2. Cuando sean necesarios, utiliza paréntesis. Este compuesto iónico se llama "hidróxido de berilio", que es su único nombre.
Iones poliatómicos comunes
Hay muchos iones poliatómicos, pero hay algunos con los que te encontrarás mucho en tu carrera de Química. Como los iones poliatómicos se consideran una unidad y no un compuesto, no siguen la convención de denominación de los compuestos. En su lugar, nos limitamos a memorizar los nombres y las cargas.
Aunque al principio pueda parecer una tarea desalentadora, ¡con el tiempo le cogerás el truco!
Tabla de iones poliatómicos
A continuación se muestra una tabla con algunos iones poliatómicos comunes:
Observarás que algunos de estos iones, como el nitrato (NO3-) y el nitrito (NO2-) tienen un aspecto muy similar. Este tipo de ion se denomina oxianión, ya que contiene oxígeno y es un anión (ion con carga negativa).
Cuando nombramos estos iones, el sufijo se basa en el número de oxígenos:
- Más oxígeno: Per + nombre + ate
- Más oxígeno: nombre + ate
- Menos oxígeno: nombre + ite
- Menos oxígeno: Hypo + nombre + ite
Esta convención se basa en el número de átomos de oxígeno posibles, como se muestra a continuación:
Cargas de los iones poliatómicos
Los iones poliatómicos pueden tener una gran variedad de cargas. Las especies con carga negativa (aniones) son mucho más comunes, sin embargo, todavía hay algunas que tienen cargas positivas(cationes).
Entonces, ¿de dónde proceden estas cargas? Estas cargas se basan en el Número de Oxidación del elemento componente.
El número de oxidación de una especie es la carga teórica que tendrá durante el enlace. Este número nos indica cuántos electrones perderá (número positivo) o ganará (número negativo) la especie durante el enlace.
Ahora que sabemos qué son los estados de oxidación, veamos cómo determinar la carga de un ion poliatómico.
Halla la carga del ion poliatómico carbonato (CO3?)
El oxígeno suele tener un estado de oxidación de -2. En general, la especie de la izquierda tiene carga positiva, mientras que la de la derecha tiene carga negativa. Por ello, el estado de oxidación del Carbono es aquí +4 en lugar de -4.
Sumando esto, obtenemos
$$+4+3(-2)=-2$$
Por tanto, la carga del carbonato es -2.
Iones poliatómicos - Puntos clave
- Un ion poliatómico es un grupo de dos o más átomos enlazados covalentemente (o un complejo metálico), que actúa como una sola unidad y tiene una carga neta
- Los iones poliatómicos no se disocian en el agua
- Los iones poliatómicos pueden formar compuestos entre sí
- Los compuestos iónicos con iones poliatómicos se nombran igual que los demás compuestos iónicos: basta con poner juntos el nombre del catión y el nombre del anión. Si hay más de un ion poliatómico, no añadas un número al nombre.
- El número de oxidación de una especie es la carga teórica que tendrá durante el enlace. Este número nos indica cuántos electrones perderá (número positivo) o ganará (número negativo) la especie durante la Unión.
- Los iones poliatómicos obtienen sus cargas de los números de oxidación combinados de sus componentes
Referencias
- Fig.3-Gráfico con estados de oxidación comunes (https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/aa/Oks%C3%BCdatsiooniastmed.png/640px-Oks%C3%BCdatsiooniastmed.png) por Collective en Wikimedia Commons bajo licencia CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)
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