De nombreuses substances sont composées de deux types d'ions seulement : un cation métallique et un anion non métallique. Chaque ion est composé d'un seul type d'atome. Il existe d'autres façons pour les atomes de s'unir, soit sous forme de complexes ioniques plus importants, soit sous forme de molécules complètes. Les ions poly atomiques se trouvent dans certaines des choses les plus utiles avec lesquelles nous travaillons. Alors, que sont les ions polyatomiques ? Continue à lire pour le savoir !
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Inscris-toi gratuitementVrai ou faux : Les ions polyatomiques se dissocient dans l'eau
Vrai ou faux : Les ions polyatomiques peuvent former des composés entre eux.
Quel est le nom du composé suivant ?Al2(SO4)3
Quel est le nom du composé suivant ?NI3
Vrai ou faux : FeO3H3 est une façon valide d'écrire un composé contenant des ions Fe3+ et 3OH-.
Quel est le nom de cet ion polyatomique ?NO3-
Quel est le nom de cet ion polyatomique ?NH4+
Quelle est la convention d'appellation des ions polyatomiques ?
Quelle est la charge de l'ion hydroxyde (OH?)?
Un __ est un ion avec une charge positive, tandis qu'un ___ est un ion avec une charge négative.
Vrai ou faux : Les ions polyatomiques se dissocient dans l'eau
Vrai ou faux : Les ions polyatomiques peuvent former des composés entre eux.
Quel est le nom du composé suivant ?Al2(SO4)3
Quel est le nom du composé suivant ?NI3
Vrai ou faux : FeO3H3 est une façon valide d'écrire un composé contenant des ions Fe3+ et 3OH-.
Quel est le nom de cet ion polyatomique ?NO3-
Quel est le nom de cet ion polyatomique ?NH4+
Quelle est la convention d'appellation des ions polyatomiques ?
Quelle est la charge de l'ion hydroxyde (OH?)?
Un __ est un ion avec une charge positive, tandis qu'un ___ est un ion avec une charge négative.
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Équipe enseignants Ions polyatomiques
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Un ion polyatomique est un groupe de deux ou plusieurs atomes liés par covalence (ou un complexe métallique), qui se comporte comme une seule unité et possède une charge nette.
Selon la définition utilisée, le mot "molécule" peut ou non être utilisé pour décrire un ion comportant plus d'un atome. Le préfixe grec poly- signifie "beaucoup", mais même les ions ne comportant que deux atomes sont souvent appelés "polyatomiques".
Ces ions agissent essentiellement comme une seule unité (la plupart du temps) inséparable. Qu'est-ce que je veux dire par là ? Parlons de la dissociation.
Lorsque des composés solubles dans l'eau sont placés dans l'eau, ils se dissocient (c'est-à-dire qu'ils se séparent). Par exemple, voici la dissociation du NaCl :
$$NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^-$$
En gros, le composé se décompose en ses ions. Maintenant, qu'en est-il d'un composé contenant un ion polyatomique ? Examinons la dissociation de l'acide sulfurique (H2SO4), qui contient l'ion polyatomique sulfate (SO42-).
$$H_2SO_4 \rightarrow 2H^+ + SO_4^{2-}$$$
Comme tu peux le voir, l'ion sulfate reste intact, c'est ce que je voulais dire par "inséparable".
Maintenant que nous avons une idée générale de ce qu'est un ion polyatomique, voyons quelques exemples.
Voici le carbonate de calcium (CaCO3), qui contient l'ion polyatomique carbonate (CO32-) :
Fig.1 - Carbonate de calcium (CaCO3)
Nous voyons ici que le carbonate agit comme une seule unité avec une charge de -2. L'ion calcium (Ca2+) est attiré par cette charge et forme une liaison avec les ions polyatomiques.
Les lignes en pointillé sur le carbonate montrent que chaque double liaison est en réalité une "liaison 1 1/3". Le carbonate a plusieurs formes de résonance, où chaque liaison C-O peut être une liaison C=O.
Les ions polyatomiques peuvent former des composés entre eux, comme le montre la figure ci-dessous avec le carbonate d'ammonium ((NH4)2CO3) :
Fig.2 - Structure du carbonate d'ammonium ((NH4)2CO3)
Chaque ion ammonium (NH4+) a une charge de +1, tandis que le carbonate, comme nous l'avons vu précédemment, a une charge de -2. Chaque ion ammonium se lie à un côté de l'ion carbonate.
Les composés ioniques avec des ions polyatomiques sont nommés de la même manière que les autres composés ioniques : il suffit de mettre ensemble le nom du cation et le nom de l'anion. S'il y a plus d'un ion polyatomique, n'ajoute pas de numéro au nom. La seule fois où cela est possible, c'est lorsque le nom de l'ion contient déjà un chiffre, comme le bichromate ou le triiodure.
Par exemple, H2SO3 est du sulfate d'hydrogène.
Il existe une différence importante dans la façon dont les formules des composés ioniques sont écrites. Si plus d'un ion polyatomique est nécessaire pour équilibrer la charge globale de la formule, mets la formule de l'ion polyatomique entre parenthèses et écris l'indice numérique correct à droite des parenthèses. Ainsi, la bonne façon d'écrire la formule de l'ion béryllium (Be2+) et de l'ion hydroxyde (OH-) est Be(OH)2, et non BeOH2 ou BeO2H2. Lorsqu'elles sont nécessaires, utilise les parenthèses. Ce composé ionique est appelé "hydroxyde de béryllium", ce qui est son seul nom.
Il existe de nombreux ions polyatomiques, mais il y en a certains que tu rencontreras souvent au cours de ta carrière de chimiste. Comme les ions polyatomiques sont considérés comme une unité et non comme un composé, ils ne suivent pas la convention de dénomination des composés. Au lieu de cela, nous mémorisons simplement les noms et les charges.
Bien que cela puisse sembler une tâche décourageante au début, tu finiras par y arriver !
Tu trouveras ci-dessous un tableau présentant quelques ions polyatomiques courants :
Fig.3 - Liste des ions polyatomiques courants par ordre de charge
Tu remarqueras que certains de ces ions, comme le nitrate (NO3-) et le nitrite (NO2-) se ressemblent beaucoup. Ce type d'ion est appelé oxyanion car il contient de l'oxygène et est un anion (ion chargé négativement).
Lorsque nous nommons ces ions, le suffixe est basé sur le nombre d'oxygène :
Cette convention est basée sur le nombre d'atomes d'oxygène possibles, comme indiqué ci-dessous :
Fig.4 - Tableau de désignation des oxyanions
Les ions polyatomiques peuvent avoir une grande variété de charges. Les espèces chargées négativement (anions) sont beaucoup plus courantes, mais il en existe encore qui ont des charges positives(cations).
D'où viennent ces charges ? Ces charges sont basées sur le nombre d'oxydation de l'élément composant.
Le nombre d'oxydation d'une espèce est la charge théorique qu'elle aura lors de la liaison. Ce nombre nous indique combien d'électrons l'espèce perdra (nombre positif) ou gagnera (nombre négatif) pendant la liaison.
Fig.5 - Diagramme des états d'oxydation courants
Trouve la charge de l'ion polyatomique carbonate (CO3?)
L'oxygène a généralement un état d'oxydation de -2. En général, l'espèce de gauche a une charge positive, tandis que l'espèce de droite a une charge négative. C'est pourquoi le degré d'oxydation du carbone est ici de +4 au lieu de -4.
En les additionnant, on obtient ,
$$+4+3(-2)=-2$$
Par conséquent, la charge du carbonate est de -2.
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Lily Hulatt is a Digital Content Specialist with over three years of experience in content strategy and curriculum design. She gained her PhD in English Literature from Durham University in 2022, taught in Durham University’s English Studies Department, and has contributed to a number of publications. Lily specialises in English Literature, English Language, History, and Philosophy.
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