Ión poliatómico

Un mapa potencial electrostático del iión de nitrato (NO−3). Áreas de color rojo translúcido, alrededor del exterior de los átomos de oxígeno rojo, significan las regiones de mayor potencial electrostático negativo.

Un ión poliatómico, también conocido como ión molecular, es un conjunto unido covalentemente de dos o más átomos, o de un complejo metálico, que se puede considerar que comportarse como una sola unidad y que tiene una carga neta que no es cero. El término molécula puede usarse o no para referirse a un ion poliatómico, según la definición utilizada. El prefijo poli- tiene el significado de "muchos" en griego, pero incluso los iones de dos átomos se describen comúnmente como poliatómicos.

En la literatura más antigua, un ion poliatómico puede denominarse radical (o menos comúnmente, como un grupo radical). En el uso contemporáneo, el término radical se refiere a varios radicales libres, que son especies que tienen un electrón desapareado y no necesitan carga.

Un ejemplo simple de un ion poliatómico es el ion hidróxido, que consta de un átomo de oxígeno y un átomo de hidrógeno, que juntos tienen una carga neta de -1; su fórmula química es OH⁻. Por el contrario, un ion amonio consta de un átomo de nitrógeno y cuatro átomos de hidrógeno, con una carga de +1; su fórmula química es NH+4.

Los iones poliatómicos suelen ser útiles en el contexto de la química ácido-base y en la formación de sales.

A menudo, un ion poliatómico se puede considerar como el ácido o la base conjugados de una molécula neutra. Por ejemplo, la base conjugada del ácido sulfúrico (H₂SO₄) es el anión sulfato de hidrógeno poliatómico (HSO−4). La eliminación de otro ion hidrógeno produce el anión sulfato (SO2−4 ).

Nomenclatura de aniones poliatómicos

Hay dos "reglas" que se puede utilizar para aprender la nomenclatura de los aniones poliatómicos. Primero, cuando se agrega el prefijo bi a un nombre, se agrega un hidrógeno a la fórmula del ion y su carga se incrementa en 1, siendo esta última consecuencia del ion de hidrógeno.;s +1 cargo. Una alternativa al prefijo bi- es usar la palabra hidrógeno en su lugar: el anión derivado de H ⁺ + CO2−3, HCO−3, puede llamarse bicarbonato o carbonato de hidrógeno.

La mayoría de los aniones poliatómicos comunes son oxianiones, bases conjugadas de oxiácidos (ácidos derivados de los óxidos de elementos no metálicos). Por ejemplo, el anión sulfato, SO2−4 , se deriva de H2SO4, que se puede considerar como SO3 + H2O.

La segunda regla se basa en el estado de oxidación del "principal" átomo en el ion, que en la práctica a menudo (pero no siempre) está directamente relacionado con la cantidad de átomos de oxígeno en el ion, siguiendo el patrón que se muestra a continuación. Considere la familia de oxianiones de cloro:

Estado de oxidación	−1	+ 1	+3	+5	+7
nombre de anion	cloruro	hipoclorito	clorito	clorado	perclorado
fórmula	Cl−	ClO−	ClO−2	ClO−3	ClO−4
estructura

A medida que el estado de oxidación del átomo de cloro se vuelve más positivo, la cantidad de átomos de oxígeno unidos aumenta. Esto da lugar al siguiente patrón común: primero, piense en el ion -ate como el ion "base" nombre; agregar un prefijo per- agrega un oxígeno, mientras que cambiar el sufijo -ate a -ite reducirá los oxígenos en uno y mantendrá el sufijo -ite y agregar el prefijo hypo- reduce la cantidad de oxígenos en uno más, todo sin cambiar la carga. El patrón de denominación sigue dentro de muchas series diferentes de oxianión basadas en una raíz estándar para esa serie en particular. El -ito tiene un oxígeno menos que el -ate, pero diferentes aniones -ate pueden tener diferentes números de átomos de oxígeno.

Estas reglas no funcionan con todos los aniones poliatómicos, pero sí se aplican a varios de los más comunes. La siguiente tabla muestra cómo se usan estos prefijos para algunos de estos grupos de aniones comunes.

Otros ejemplos de iones poliatómicos comunes

Las siguientes tablas brindan ejemplos adicionales de iones poliatómicos comúnmente encontrados. Solo se dan algunos representantes, ya que la cantidad de iones poliatómicos que se encuentran en la práctica es muy grande.