Ions polyatomiques

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 !

C'est parti

Des millions de fiches spécialement conçues pour étudier facilement

Inscris-toi gratuitement

Achieve better grades quicker with Premium

PREMIUM
Karteikarten Spaced Repetition Lernsets AI-Tools Probeklausuren Lernplan Erklärungen Karteikarten Spaced Repetition Lernsets AI-Tools Probeklausuren Lernplan Erklärungen
Kostenlos testen

Geld-zurück-Garantie, wenn du durch die Prüfung fällst

Review generated flashcards

Inscris-toi gratuitement
Tu as atteint la limite quotidienne de l'IA

Commence à apprendre ou crée tes propres flashcards d'IA

Équipe éditoriale StudySmarter

Équipe enseignants Ions polyatomiques

  • Temps de lecture: 8 minutes
  • Vérifié par l'équipe éditoriale StudySmarter
Sauvegarder l'explication Sauvegarder l'explication
Tables des matières
Tables des matières

Sauter à un chapitre clé

    • Cet article traite des ions polyatomiques.
    • Tout d'abord, nous apprendrons la définition des ions polyatomiques.
    • Ensuite, nous verrons quelques exemples d'ions polyatomiques.
    • Ensuite, nous apprendrons à nommer les composés contenant des ions polyatomiques.
    • Ensuite, nous examinerons un tableau des ions polyatomiques les plus courants.
    • Enfin, nous aborderons les nombres d'oxydation pour voir comment les ions polyatomiques obtiennent leur charge.

    Définition des ions polyatomiques

    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".

    Exemples d'ions polyatomiques

    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-) :

    Ions polyatomiques Carbonate de calcium StudySmarterFig.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) :

    Ions polyatomiques Carbonate d'ammonium StudySmarterFig.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.

    Nom des composés à ions polyatomiques

    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.

    Les ions polyatomiques courants

    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 !

    Tableau des ions polyatomiques

    Tu trouveras ci-dessous un tableau présentant quelques ions polyatomiques courants :

    Ions polyatomiques Tableau des ions polyatomiques StudySmarterFig.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 :

    • Le plus d'oxygène : Per + name + ate
    • Plus d'oxygène : nom + ate
    • Moins d'oxygène : nom + ite
    • Moins d'oxygène : Hypo + nom + ite

    Cette convention est basée sur le nombre d'atomes d'oxygène possibles, comme indiqué ci-dessous :

    Tableau des ions polyatomiques Oxyanion StudySmarterFig.4 - Tableau de désignation des oxyanions

    Charges des ions polyatomiques

    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.

    Par exemple, tous les éléments du groupe 1 ont un degré d'oxydation de +1, ce qui signifie qu'ils perdront 1 électron lors de la liaison.Certains éléments ont un seul degré d'oxydation possible, tandis que d'autres ont plusieurs possibilités, comme indiqué ci-dessous :

    Ions polyatomiques Nombres d'oxydation StudySmarterFig.5 - Diagramme des états d'oxydation courants

    Maintenant que nous savons ce que sont les états d'oxydation, voyons comment déterminer la charge d'un ion polyatomique.

    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.

    Ions polyatomiques - Principaux enseignements

    • Un ion polyatomique est un groupe d'au moins deux atomes liés par une liaison covalente (ou un complexe métallique), qui se comporte comme une unité unique et possède une charge nette.
      • Les ions polyatomiques ne se dissocient pas dans l'eau.
    • Les ions polyatomiques peuvent former des composés entre eux.
    • 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.
    • 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.
      • Les ions polyatomiques obtiennent leur charge à partir des nombres d'oxydation combinés de leurs composants

    Références

    1. Fig.3 - Tableau des états d'oxydation courants (https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/aa/Oks%C3%BCdatsiooniastmed.png/640px-Oks%C3%BCdatsiooniastmed.png) par Collective sur Wikimedia Commons sous licence CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)
    Questions fréquemment posées en Ions polyatomiques
    Qu'est-ce qu'un ion polyatomique?
    Un ion polyatomique est une molécule composée de plusieurs atomes liés ensemble, possédant une charge électrique due à la perte ou au gain d'électrons.
    Quels sont des exemples courants d'ions polyatomiques?
    Des exemples courants incluent le nitrate (NO3-), le sulfate (SO42-), et l'ammonium (NH4+).
    Comment les ions polyatomiques se forment-ils?
    Les ions polyatomiques se forment lorsque des atomes partagent ou transfèrent des électrons, créant une molécule chargée.
    Quelle est la différence entre un ion monoatomique et un ion polyatomique?
    Un ion monoatomique consiste en un seul atome chargé, tandis qu'un ion polyatomique est constitué de plusieurs atomes liés formant une entité chargée.
    Sauvegarder l'explication

    Teste tes connaissances avec des questions à choix multiples

    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

    Suivant

    Découvre des matériels d'apprentissage avec l'application gratuite StudySmarter

    Lance-toi dans tes études
    1
    À propos de StudySmarter

    StudySmarter est une entreprise de technologie éducative mondialement reconnue, offrant une plateforme d'apprentissage holistique conçue pour les étudiants de tous âges et de tous niveaux éducatifs. Notre plateforme fournit un soutien à l'apprentissage pour une large gamme de sujets, y compris les STEM, les sciences sociales et les langues, et aide également les étudiants à réussir divers tests et examens dans le monde entier, tels que le GCSE, le A Level, le SAT, l'ACT, l'Abitur, et plus encore. Nous proposons une bibliothèque étendue de matériels d'apprentissage, y compris des flashcards interactives, des solutions de manuels scolaires complètes et des explications détaillées. La technologie de pointe et les outils que nous fournissons aident les étudiants à créer leurs propres matériels d'apprentissage. Le contenu de StudySmarter est non seulement vérifié par des experts, mais également régulièrement mis à jour pour garantir l'exactitude et la pertinence.

    En savoir plus
    Équipe éditoriale StudySmarter

    Équipe enseignants Physique-chimie

    • Temps de lecture: 8 minutes
    • Vérifié par l'équipe éditoriale StudySmarter
    Sauvegarder l'explication Sauvegarder l'explication

    Sauvegarder l'explication

    Inscris-toi gratuitement

    Inscris-toi gratuitement et commence à réviser !

    Rejoins plus de 22 millions d'étudiants qui apprennent avec notre appli StudySmarter !

    La première appli d'apprentissage qui a réunit vraiment tout ce dont tu as besoin pour réussir tes examens.

    • Fiches & Quiz
    • Assistant virtuel basé sur l’IA
    • Planificateur d'étude
    • Examens blancs
    • Prise de notes intelligente
    Rejoins plus de 22 millions d'étudiants qui apprennent avec notre appli StudySmarter !