Ion đa nguyên tử

Một ion đa nguyên tử, còn gọi là ion phân tử, là một nhóm hai nguyên tử hoặc phức chất (không nhất thiết khác nhau) trở lên liên kết cộng hóa trị với nhau, có thể được coi là một đơn vị duy nhất và có điện tích khác không, tức nó không trung hòa về điện.

Sơ đồ điện thế của ion nitrat (NO−
3). Những vùng trong mờ màu đỏ, nằm xung quanh những nguyên tử oxy màu đỏ, là những vùng có thế tĩnh điện âm nhất.

Trong quá khứ, một số người gọi một ion đa nguyên tử là gốc tự do (tiếng Anh: radical). Trong thuật ngữ hiện đại, từ gốc dùng để chỉ các gốc tự do khác nhau, là những nguyên tử, phân tử hoặc ion có electron độc thân mà không nhất thiết mang điện.

Một ví dụ đơn giản của ion đa nguyên tử là ion hydroxide, chứa một nguyên tử oxi và một nguyên tử hydro, với điện tích là −1, với công thức hóa học là OH−
. Một ví dụ về ion dương là ion amoni gồm một nguyên tử nitơ và bốn nguyên tử hydro, với điện tích là +1 và công thức hóa học là NH+
4.

Ion đa nguyên tử thường được xét trong hóa học axit–base và sự hình thành muối.

Thông thường, một ion đa nguyên tử có thể được coi là một axit hay base liên hợp của một phân tử. Ví dụ, base liên hợp của axit sulfuric (H₂SO₄) là anion đa nguyên tử hydro sunfat (HSO−
4). Loại bỏ đi một ion hydro cho ta anion sunfat (SO2−
4).

Tên gọi các ion đa nguyên tử

Có hai "quy tắc" có thể dùng để nhớ tên gọi của các anion đa nguyên tử. Đầu tiên, khi tiền tố bi- được đặt trước tên, một nguyên tử hydro được thêm vào công thức ion và điện tích của nó tăng lên 1. Một cách khác là sử dụng từ hydro trong tên gọi: anion HCO−
3, tạo từ H+
và CO2−
3, có thể được gọi là bicacbonat hoặc hydrocacbonat.

Hầu hết các anion đa nguyên tử thường gặp đều là các anion oxo, base liên hợp của axit oxo (axit tạo từ oxit của các nguyên tố phi kim). Ví dụ, anion sunfat, SO2−
4, xuất phát từ H
2SO
4, có thể được coi là SO
3 + H
2O.

Quy tắc thứ hai là xét số nguyên tử oxi trong ion. Xét họ anion oxo của clo:

Trạng thái oxy hóa	−1	+1	+3	+5	+7
Tên anion	chloride	hypoclorit	clorit	clorat	perchlorat
Công thức	Cl−	ClO−	ClO− 2	ClO− 3	ClO− 4
Cấu tạo

Đầu tiên, coi ion đuôi -ate là tên của base, thêm tiền tố pe- là thêm một oxi. Đổi hậu tố -at thành -it làm giảm một oxi, và giữ hậu tố -it và thêm tiền tố hypo- giảm thêm một oxi. Trong tất cả trường hợp, điện tích của ion không đổi. Cách đặt tên này đúng cho nhiều họ anion oxo dựa trên một ion gốc cho họ đó. Hậu tố -it có ít hơn một oxi so với đuôi -at, nhưng những anion -at khác nhau có thể có số nguyên tử oxi khác nhau.

Hai quy tắc trên không đúng cho tất cả các anion đa nguyên tử, nhưng chúng đúng cho hầu hết các anion thường gặp. Bảng sau đưa ra ví dụ về một số họ anion phổ biến này.

bromide	hypobromit	bromit	bromat	pebromat
Br−	BrO−	BrO− 2	BrO− 3	BrO− 4
iodide	hypoiotit	iotit	iotat	peiotat
I−	IO−	IO− 2	IO− 3	IO− 4 or IO5− 6
sulfide	hyposunfit	sunfit	sunfat	pesunfat
S2−	S 2O2− 2	SO2− 3	SO2− 4	SO2− 5
selenide	hyposelenide	selenide	selenat
Se2−	Se 2O2− 2	SeO2− 3	SeO2− 4
telurua	hypotelurit	telurit	telurat
Te2−	TeO2− 2	TeO2− 3	TeO2− 4
nitride	hyponitrit	nitrit	nitrat
N3−	N 2O2− 2	NO− 2	NO− 3
phosphua	hypophosphit	phosphit	phosphat	pephosphat
P3−	H 2PO− 2	PO3− 3	PO3− 4	PO3− 5
arsenua	hypoarsenit	arsenit	arsenat
As3−	AsO3− 2	AsO3− 3	AsO3− 4

Các ion đa nguyên tử khác

Sau đây là một số ion đa nguyên tử khác thường gặp. Chỉ có một số đại diện được liệt kê, do số loại ion đa nguyên tử trong thực tế là rất lớn.

Anions

Tetrahydroxyborat	B(OH)− 4
Axetylua	C2− 2
Ethoxide hoặc etanolat	C 2H 5O−
Axetat hoặc etanoat	CH 3COO− hoặc C 2H 3O− 2
Benzoat	C 6H 5COO− hoặc C 7H 5O− 2
Citrat	C 6H 5O3− 7
Cacbonat	CO2− 3
Oxalat	C 2O2− 4
Xyanua	CN−
Cromat	CrO2− 4
Dicromat	Cr 2O2− 7
Bicacbonat hoặc hydrogencacbonat	HCO− 3
Hydro phosphat	HPO2− 4
Dihydro phosphat	H 2PO− 4
Hydro sunfat hoặc bisunfat	HSO− 4
Manganat	MnO2− 4
Pemanganat	MnO− 4
Amidua	NH− 2
Peroxide	O2− 2
Hydroxide	OH−
Bisulfide	SH−
Thioxyanat	SCN−
Silicat	SiO2− 4
Thiosunfat	S 2O2− 3

Cation

Ion oni		Ion cacbeni		Khác
Guanidini	C(NH 2)+ 3	Tropyli	C 7H+ 7	Thủy ngân(I)	Hg2+ 2
Amoni	NH+ 4	Triphenylcacbeni	(C 6H 5) 3C+
Phosphoni	PH+ 4	Cyclopropeni	C 3H+ 3
Hydroni	H 3O+
Floroni	H 2F+
Pyryli	C 5H 5O+

Xem thêm

• Ion đơn nguyên tử

Tham khảo

Liên kết ngoài

• General Chemistry Online: Companion Notes: Compounds: Polyatomic ions
• Danh sách các ion đa nguyên tử
• Bảng các ion đa nguyên tử thường gặp, gồm file PDB