IONI POLIATOMICI: ELENCO ED ESERCIZI - CHIMICA - 2026

Gli ioni poliatomici sono quelli che contengono due o più atomi, quindi sono noti anche con il nome di ioni molecolari. Al contrario, gli ioni monoatomici hanno un solo atomo e derivano dal guadagno o dalla perdita di elettroni subiti dagli elementi della tavola periodica.

Ad esempio, se diamo uno sguardo ai metalli, otterremo cationi: Na ⁺ , Mg ²⁺ , Ga ³⁺ , Ti ⁴⁺ , ecc. Nel frattempo, gli elementi non metallici in sostanza ci daranno anioni: O ^2- , S ^2- , F ^- , N ^3- , ecc. In essi la carica ionica è completamente localizzata, e in una certa misura lo stesso accade con gli ioni poliatomici; sebbene ci siano migliaia di eccezioni.

Nell'intonaco della decorazione troviamo lo ione solfato, che è poliatomico ed è anche accompagnato da molecole di calcio e acqua. Fonte: Pixnio

In uno ione poliatomico, comunemente la carica negativa riposa sugli atomi più elettronegativi, e una tale situazione sarebbe possibile solo se ci fossero legami covalenti interni. Poiché ci sono legami covalenti, siamo di fronte a una molecola carica ionica o un complesso metallico. Questi tipi di ioni sono molto diffusi nella chimica organica.

Nella chimica inorganica, ad esempio, uno degli ioni più noti è l'anione solfato, SO ₄ ^2- . Come si può vedere, ha due elementi: zolfo e ossigeno, che si sommano fino a un totale di cinque atomi legati da legami SO. SO ₄ ^2- fa parte del gesso e delle sue varietà mineralogiche, ampiamente utilizzato fin dall'antichità nei lavori di costruzione.

Elenco degli ioni poliatomici più comuni

Alcuni degli ioni poliatomici più comuni saranno menzionati di seguito. Due di loro, cruciali nella chimica delle soluzioni, provengono dalla stessa acqua.

hydronium

Il catione idronio, H ₃ O ⁺ , è uno dei cationi poliatomici più semplici. La carica positiva risiede sull'atomo di ossigeno centrale. Viene generato quando una molecola d'acqua guadagna idrogeno.

ossidrile

Conosciuto anche come idrossile, OH ^- , è un anione poliatomico costituito da solo due atomi legati covalentemente, OH. La carica negativa è sull'atomo di ossigeno e viene generata quando una molecola d'acqua perde un idrogeno.

Carbonato

L'anione carbonato, CO ₃ ^2- , si trova nel calcare e nel marmo, così come nel gesso sulle lavagne. Le sue due cariche negative sono delocalizzate dalla risonanza tra i tre atomi di ossigeno, essendo il carbonio l'atomo centrale.

Nitrato

L'anione nitrato, NO ₃ ^- , essenziale per le piante, ha una struttura molto simile a quella del carbonato. Anche in questo caso, la carica negativa viene delocalizzata tra gli ossigeni perché sono gli atomi più elettronegativi.

Ammonio

Dopo l'idronio, l'ammonio, NH ₄ ⁺ , è il catione più rilevante perché derivato dall'ammoniaca, un gas essenziale per innumerevoli processi industriali. L'azoto è l'atomo centrale e, nonostante sia il più elettronegativo, ha una carica positiva come risultato della perdita di un elettrone durante la formazione di quattro legami NH.

Perossido

L'anione perossido, O ₂ ^2- , è speciale perché è biatomico e omonucleare, avendo un legame OO.

ossalato

L'anione ossalato, C ₂ O ₄ ^2- , è derivato dall'acido ossalico ed è letteralmente una pietra nei reni.

Fosfato

L'anione fosfato, PO ₄ ^3- , ha una grande ampiezza di carica, che viene delocalizzata tra i suoi quattro atomi di fosforo per risonanza. Si trova in abbondanti minerali e costituisce i cristalli delle nostre ossa.

Cianuro

L'anione cianuro, CN ^- , è anche biatomica ma eteronucleare. La carica negativa risiede sull'atomo di azoto e ha un triplo legame, C≡N ^- .

Acetato

L'acetato, CH ₃ COO ^- , è forse l'anione poliatomico organico più rappresentativo. Si noti che ha tre elementi e un carattere più molecolare rispetto agli altri ioni (legami più covalenti). Questo anione può essere ottenuto dall'aceto neutralizzato con bicarbonato di sodio.

Permanganato

Finora nessuno ione poliatomico ha avuto un atomo centrale che non sia un elemento elettronegativo non metallico. Tuttavia, nel caso del permanganato, l'atomo centrale è un metallo di transizione, il manganese, MnO ₄ ^- , con la carica negativa delocalizzata tra i suoi quattro atomi.

Questo anione è facile da riconoscere perché i suoi composti di solito hanno cristalli viola luminosi, che macchiano le loro soluzioni dello stesso colore.

Cromato

Simile al caso del permanganato, il cromato, CrO ₄ ^2- , ha il cromo come atomo centrale. A differenza di MnO ₄ ^- , il cromato è bivalente e il colore delle sue soluzioni non è viola ma giallo.

esercizi

Esercizio 1

Quali ioni compongono il sale seguente? NH ₄ NaCO ₃

La formula chimica rivela già da sola la presenza del catione sodio, Na ⁺ , poiché sarà sempre poliatomico e non formerà legami covalenti. A destra è immediatamente riconoscibile l'anione carbonato, CO ₃ ^2- ; mentre a sinistra spicca il catione ammonio. Pertanto, gli ioni sono: NH ₄ ⁺ , Na ⁺ e CO ₃ ^2- (carbonato di sodio e ammonio).

Esercizio 2

Quali ioni compongono il seguente sale e quanti di essi sono presenti per formula? MgKPO ₄

Ancora una volta, cerchiamo prima gli ioni monoatomici; in questo caso, potassio, K ⁺ e magnesio, Mg ²⁺ . Rimane l'anione fosfato, PO ₄ ^3- , visibile sul lato destro della formula. Per formula, abbiamo quindi uno ione di ciascuno, il cui rapporto è 1: 1: 1 (1 Mg ²⁺ : 1 K ⁺ : 1 PO ₄ ^3- ).

Esercizio 3

Quali ioni ha il seguente composto? AlOH ₃ . C'è un problema con esso?

La formula crea confusione. Questo potrebbe anche essere scritto come: AlH ₃ O. Pertanto, avrebbe due cationi: Al ³⁺ e H ₃ O ⁺ , violando la conservazione della neutralità ionica. Devono esserci necessariamente cariche negative che contrastano queste quattro cariche positive.

Dato questo ragionamento, il composto AlOH ₃ non può esistere. E per quanto riguarda Al (OH) ₃ ? Ha ancora il catione trivalente Al ³⁺ , ma ora ha un anione ben noto: l'idrossile, OH ^- . Devono esserci tre OH ^- per neutralizzare la carica positiva di Al ³⁺ , ed è per questo che il rapporto è 1: 3 (1 Al ³⁺ : 3 OH ^- ).

Esercizio 4

Quali ioni ha il seguente composto? K ₂ Ti (CN) ₄

Dall'esempio di Al (OH) ₃ sappiamo che quello che c'è tra parentesi è un anione poliatomico; in questo caso, cianuro, CN ^- . Allo stesso modo, il potassio è un catione monoatomico K ⁺ e avendone due nella formula aggiungerebbero due cariche positive. Ci mancherebbero altre due cariche positive, che possono provenire solo dal titanio, Ti ²⁺ .

Pertanto, K ₂ Ti (CN) ₄ ha i seguenti ioni: K ⁺ , Ti ²⁺ e CN ^- , in un rapporto 2: 1: 4 (2 K ⁺ : 1 Ti ²⁺ : 4 CN ^- ).

Riferimenti

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