Polyatomare Ionen

Ionen sind Atome, die entweder weniger oder mehr Elektronen haben als normal. Es sind Atome mit einer elektrischen Ladung. Positive und negative Ladungen ziehen einander an. Wenn sie das tun, bekommen wir eine Ionenverbindung. Ionenverbindungen bilden große Kristalle mit Milliarden von Ionen.

In diesem Fall wird jedes Ion aus nur einem Atom gebildet. Wir nennen das Atomionen. Wir nennen das Atomionen. Atomionen sind nur durch ihre elektrischen Ladungen miteinander verbunden. Es gibt noch eine andere Art, wie sich Atome miteinander verbinden können: indem sie Moleküle bilden.

Moleküle sind in der Regel neutral, sie ziehen einander also nicht an oder formen große Kristalle, wie es Ionen tun. Es gibt jedoch Moleküle, die tatsächlich elektrisch geladen sind. Dies sind Ionen, die aus mehr als einem Atom bestehen – wir nennen sie polyatomare Ionen. Hier zum Beispiel haben wir ein geladenes Molekül mit einem Schwefelatom und vier Sauerstoffatomen – ein Sulfation. Die Atome im Sulfation sind auf die gleiche Weise aneinander gebunden wie ein Molekül.

Die Ladung – in diesem Fall zwei minus – ist über das gesamte Ion verteilt. Diese Ionen benehmen sich beim Bilden von Verbindungen genau wie Atomionen. Da das Sulfation negativ geladen ist,... ...zieht es positive Ionen an. Hier sind einige der häufigsten polyatomaren Ionen: Ammonium, mit einer Ladung von plus eins,... ...Hydroxid und Nitrat, jeweils mit einer Ladung von minus eins,... ...Sulfat und Carbonat, mit einer Ladung von minus zwei... ...sowie Phosphat, mit einer Ladung von minus drei. Diese Ionen treten oft in Salzen oder in Lösungen im Chemielabor auf.

Du kannst sie natürlich jedes Mal aufs Neue nachschlagen, wenn du sie brauchst – oder du lernst sie einfach auswendig. Wenn diese Ionen Verbindungen mit anderen Ionen eingehen, schreiben wir die chemische Formel wie folgt. Angenommen, du brauchst die Formel für Magnesiumnitrat. Es hat doppelt so viele Nitrationen wie Magnesiumionen. Aber wohin schreiben wir die Nummer zwei?

Hier ist es nicht ideal, da sieht es so aus, als hätten wir 32 Sauerstoffatome. Wann immer du mehr als ein polyatomares Ion hast, setz' es einfach in Klammern, so wie hier. Es gibt noch einen Grund, warum es Sinn macht, die Formeln von einigen der Ionen auswendig zu können. Viele der häufigsten Säuren bestehen aus einem dieser polyatomaren Ionen, kombiniert mit Wasserstoffionen. Ein Sulfation plus zwei Wasserstoffionen ergibt beispielsweise Schwefelsäure.

Genauso sind Salpetersäure, Kohlensäure und Phosphorsäure einfach die polyatomaren Ionen Nitrat, Carbonat und Phosphat – zusammen mit einem, zwei beziehungsweise drei Wasserstoffionen. Eins noch...: Hast du bemerkt, wie viele Wasserstoffionen wir benötigt haben, um die Formel für jede Säure zu vervollständigen? Genau!... Ein Ion mit einer Ladung von minus drei benötigt drei Wasserstoffionen, um die entsprechende Säure zu bilden. Wenn du also die Formel einer Säure kennst, kennst du automatisch auch die Formel... ...und die Ladung des polyatomaren Ions.

Und umgekehrt.