Un ion poliatómico (también conocido como ion molecular ) es un conjunto unido covalentemente de dos o más átomos, o de un complejo metálico , que puede considerarse que se comporta como una sola unidad y que tiene una carga neta distinta de cero. [1] El término molécula puede usarse o no para referirse a un ion poliatómico, dependiendo de la definición utilizada. El prefijo poli- lleva el significado de "muchos" en griego, pero incluso los iones de dos átomos se describen comúnmente como poliatómicos. [2]
En la literatura más antigua, un ion poliatómico puede denominarse radical ( o, menos comúnmente, 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 estar cargados. [ cita necesaria ] [3]
Un ejemplo simple de ion poliatómico es el ion hidróxido , que consta de un átomo de oxígeno y un átomo de hidrógeno, que en conjunto llevan 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 N H+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 puede considerarse como el ácido o base conjugado de una molécula neutra . Por ejemplo, la base conjugada del ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) es el anión hidrogenosulfato poliatómico ( HSO−4). La eliminación de otro ion hidrógeno produce el anión sulfato ( SO2-4).
Hay varios patrones que pueden usarse para aprender la nomenclatura de aniones poliatómicos. En primer lugar, cuando se añade el prefijo bi a un nombre, se añade hidrógeno a la fórmula del ion y su carga aumenta en 1, siendo esto último consecuencia de la carga +1 del ion hidrógeno. Una alternativa al prefijo bi- es utilizar la palabra hidrógeno en su lugar: el anión derivado de H + . Por ejemplo, consideremos el carbonato ( CO2-3) ion.
Se llama bicarbonato o carbonato de hidrógeno. Este proceso se llama protonación .
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 , S O2-4, se deriva de H 2 SO 4 , que puede considerarse como SO 3 + H 2 O .
La segunda regla se basa en el estado de oxidación del átomo central del ion, que en la práctica suele (pero no siempre) estar directamente relacionado con el número de átomos de oxígeno del ion, siguiendo el patrón que se muestra a continuación. La siguiente tabla muestra la familia de oxianiones de cloro :
A medida que aumenta el número de átomos de oxígeno unidos al cloro, el número de oxidación del cloro se vuelve más positivo. Esto da lugar al siguiente patrón común: primero, el ion -ate se considera el nombre base; agregar un prefijo per- agrega oxígeno, mientras que cambiar el sufijo -ate a -ite reducirá los oxígenos en uno, y mantener el sufijo -ite y agregar el prefijo hipo- reduce la cantidad de oxígenos en uno más, todo sin cambiar el cargar. El patrón de nomenclatura sigue dentro de muchas series de oxianiones diferentes basándose en una raíz estándar para esa serie en particular. El -ito tiene un oxígeno menos que el -ato , pero diferentes aniones -ato 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 utilizan estos prefijos para algunos de estos grupos de aniones comunes.
Algunos oxoaniones pueden dimerizarse con la pérdida de un átomo de oxígeno. Se utiliza el prefijo piro , ya que la reacción que forma este tipo de sustancias químicas a menudo implica calentamiento para formar este tipo de estructuras. [4] El prefijo piro también se indica con el prefijo di- . Por ejemplo, el ion dicromato es un dímero.
Las siguientes tablas brindan ejemplos adicionales de iones poliatómicos que se encuentran comúnmente. Se dan sólo unos pocos representantes, ya que en la práctica el número de iones poliatómicos que se encuentran es muy grande.