たとえばClO4の式を見ると、このイオンまたは任意のイオンの電荷をすばやく解読するにはどうすればよいですか?


ベストアンサー

の特徴的な原子価を知る必要があります。各原子。また、どの原子がより強く電気陰性であるかを知る必要があります。塩素は、もう1つを引き受けることによって、8つの外部電子を実現しようと非常に強く求めています。酸素は、その外殻に2つの非常に反応性の高い電子を持っています。 (そのためには、酸素と塩素、それらがどのように動作するかをある程度理解する必要があります。)したがって、4つの酸素が塩素の周りに集まり、8つの電子と二重結合を形成します。その後、塩素は安定しています。しかし、そのためには、どこかからもう1つの電子を取得する必要があり、種に正味マイナス1の電荷を与えます。

回答

すばらしい質問です!質問してくれてとてもうれしいです!

多プロトン性イオンの電荷は、学生にとってしばしば謎です。ポリプロトンイオンの式と電荷を最初に学習するときは、覚えておくべきことがたくさんあるようです。私はそれを手伝うことができると確信しています。

まず第一に、これらの料金には一般的なパターンがあります。確かに、パターンにはいくつかの違反があります(常にあります)が、他の方法で料金を思い出せない場合は、これは良いスタートです。

したがって、周期表を移動すると、多原子イオンの電荷が-1と-2の間で交互になる傾向があることがわかります。また、これらの電荷は別の傾向を示していることにも注意してください。偶数の列の原子は-2の電荷を持ち、奇数の原子番号の列の原子は-1の電荷を持ちます。

これは覚えておくのに最適な方法ではありません。これらの料金が、まったくないよりはましです。もちろん、問題は、リン酸塩のようないくつかの一般的な多原子イオンPO\_4 ^ {3-}を考慮していないことです。これは、それが置かれている列(列5)によれば、-1と予測されます。 -3ではありません。

これらの多原子イオンの電荷を計算する方法はありますが、それほど難しくはありませんが、はるかに大きな説明が必要です。硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩、リン酸塩、過塩素酸塩、さらには重クロム酸塩などの最も一般的なイオンの場合、電荷は次のように計算できます。

多原子の式を知っていて、その式を思い出せないと仮定しましょう。充電。次に、次の操作を実行できます(酸素は常に-2の電荷になることに注意してください)。

原子価+酸素による電荷=多原子の電荷

炭酸塩= CO\_3 ^? = 4 + 3(-2)= -2

硫酸塩= SO\_4 ^? = 6 + 4(-2)= -2

硝酸塩= NO\_3 ^? = 5-3(-2)= -1

リン酸塩= PO\_4 ^? = 5 + 4(-2)= -3

過塩素酸塩= ClO\_4 ^? = 7 + 4(-2)= -1

重クロム酸塩-Cr\_2O\_7 ^? = 2(+6)+ 7(-2)= -2

このプロセスは通常、最も一般的な多原子イオンに対して機能しますが、機能しない場合もあります。多原子イオンは常に負に帯電しているため(アンモニウムイオンを除いて)、正の答えが出た場合は、これをさらに一歩進める必要があります。

たとえば、亜硝酸イオン、NO\_2 ^-。これまでに示した方法に基づいて、電荷は次のように予測されます。

NO\_2 = 5-2(-2)= +1

まあ、これは良くありません。料金は-1にする必要があります。だから何をすべきか?これを修正できます。すべての多原子イオンはある種の負電荷でなければならないことに注意してください。だから、ここに答えがあります。

窒素は複数の原子価電荷を持つことができます。窒素は実際には+ 5、+ 3、+ 1、-1、および-3の原子価を持つことができます(とりわけ)。これらの数値は、各ステップで2ずつ変化することに注意してください。私たちがする必要があるのは、多原子イオンに最小の負電荷を与える原子価を選択することです。これは、N = +3の場合に発生します:

NO\_2 ^? = 3-2(-2)= -1

これは、塩素のすべての多原子イオンの電荷が計算される方法です。塩素は、+ 7、+ 5、+ 3、+ 1、および-1の原子価電荷を持つことができます。だから:

ClO ^? = +1 + 1(-2)= -1

ClO\_2 ^? = +3+ 2(-2)= -1

ClO\_3 ^? = +5 + 3(-2)= -1

ClO\_4 ^? = +7 + 4(-2)= -1

つまり、これは、多原子イオンの電荷を記憶する必要がなくなったことを意味します。あなたがあなたの前に周期表を持っているならば、あなたはそれを理解することができます。これにより、必要な暗記の量が減ります(式を覚えておく必要があります)が、多原子の式(FeSO\_4のように-SO\_4の電荷は何ですか?)を知っていれば、その電荷を知ることができます。

これはかなり長い説明ですが、非常にうまく機能します。お役に立てば幸いです。

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