När man tittar på en formel, till exempel ClO4, hur kan du snabbt dechiffrera laddningen för denna eller någon jon?


Bästa svaret

Du måste känna till den karakteristiska valensen av varje atom. Du måste också veta vilken atom som är starkare elektronegativ. Klor försöker mycket starkt uppfylla sina åtta yttre elektroner genom att ta på sig ytterligare en. Syre har två mycket reaktiva elektroner i dess yttre skal. (För det måste du vara lite bekant med syre och klor, hur de beter sig.) Så de fyra oxygenerna grupperas runt kloren och bildar dubbelbindningar med dess åtta elektroner. Då är klor stabilt. Men för det måste ytterligare en elektron fångas någonstans, vilket ger arten ett netto minus 1 laddning.

Svar

Stor fråga! Jag är så glad att du frågade!

Avgifterna på polyprotiska joner är ofta ett mysterium för studenterna. När du först lär dig formlerna och laddningarna av polyprotiska joner verkar det vara mycket att komma ihåg. Jag är ganska säker på att jag kan hjälpa till med det.

Först och främst finns det ett allmänt mönster för dessa avgifter. Åh säker, det finns några brott mot mönstret (det finns det alltid) men om avgifterna inte kan komma ihåg på något annat sätt är det här en bra start.

Så, du märker att laddningarna på polyatomiska joner tenderar att växla mellan -1 och -2 när du rör dig över det periodiska systemet. Du bör också notera att dessa laddningar visar en annan trend, atomer i jämna numrerade kolumner har -2 laddningar medan atomerna i udda atomnumrerade kolumner har -1 laddning.

Detta är inte det bästa sättet att komma ihåg dessa avgifter men det är bättre än ingenting alls. Problemet är naturligtvis att det inte tar hänsyn till några vanliga polyatomiska joner som fosfat, PO\_4 ^ {3-}, som enligt den kolumn som det sitter i (kolumn 5) skulle förutses vara -1 och inte -3.

Det finns ett sätt att beräkna laddningen på dessa polyatomiska joner som inte är särskilt svår men kräver en mycket större förklaring. För de vanligaste jonerna som sulfat, karbonat, nitrat, fosfat, perklorat och till och med dikromat kan laddningen beräknas enligt följande.

Låt oss anta att du känner till formeln för polyatomic och inte kommer ihåg dess avgift. Då kan du göra följande (kom ihåg att syre alltid kommer att vara -2 laddning):

Valens + laddning som bidragits av oxygens = laddning på polyatomisk

karbonat = CO\_3 ^? = 4 + 3 (-2) = -2

Sulfat = SO\_4 ^? = 6 + 4 (-2) = -2

Nitrat = NO\_3 ^? = 5 – 3 (-2) = -1

Fosfat = PO\_4 ^? = 5 + 4 (-2) = -3

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

Dikromat – Cr\_2O\_7 ^? = 2 (+6) + 7 (-2) = -2

Denna process fungerar vanligtvis för de vanligaste polyatomiska jonerna, men ibland fungerar den inte. Polyatomiska joner är alltid negativt laddade (med det sällsynta undantaget för ammoniumjonen), så om du kommer med ett svar som är positivt måste du ta detta ett steg längre.

Till exempel nitritjonen , NO\_2 ^ -. Baserat på de hittills visade metoderna skulle vi förutsäga att laddningen skulle vara:

NO\_2 = 5 – 2 (-2) = +1

Tja, det här är inte bra . Avgiften ska vara -1. Så vad ska vi göra? Vi kan fixa detta. Tänk bara på att alla polyatomiska joner ska vara någon form av negativ laddning. Så här är svaret.

Kväve kan ha mer än en valensladdning. Kväve kan faktiskt ha +5, +3, +1, -1 och -3 valens (bland andra). Du kommer att notera att dessa siffror ändras med 2 vid varje steg. Vad vi behöver göra är att välja en valens som ger oss en minsta negativa laddning på den polyatomiska jonen. Det inträffar när N = +3:

NO\_2 ^? = 3 – 2 (-2) = -1

Så beräknas laddningen på alla polyatomiska joner av klor. Klor kan ha valensladdningar på +7, +5, +3, +1 och -1. Så:

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

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

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

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

Så det betyder att du inte längre behöver lägga in laddningarna på polyatomiska joner. Om du har ett periodiskt system framför dig kan du ta reda på det. Detta minskar mängden memorering som behövs (du måste fortfarande komma ihåg formlerna) men om du vet formeln för polyatomic (som FeSO\_4 – vad är laddningen på SO\_4?) Kan du veta dess laddning.

Detta är en ganska lång förklaring men det fungerar riktigt bra. Jag hoppas att det hjälper.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *