ძირითადი მასალა

კურსი: ქიმია > თემა 1

გაკვეთილი 3: იონური ნაერთების ფორმულები და სახელწოდებები

მონოატომური იონებისა და იონური ნაერთების დასახელება

ისწავლეთ, თუ როგორ დაასახელოთ მონოატომური იონები და იონური ნაერთები, რომლებიც შეიცავენ მონოატომურ იონებს, ივარაუდეთ მუხტები მონოატომური იონებისთვის და გაიგეთ ფორმულები.

ნატრიუმის ქლორიდი არის იონური ნაერთი, რომლის კრისტალური მესერიც შედგება ნატრიუმისა და ქლორის იონებისაგან. სურათის წყარო: Wikipedia Commons, საჯარო დომენი

ატომები ელექტრონეიტრალურები იმის გამო არიან, რომ ატომბირთვში თანაბარი რაოდენობითაა პროტონები, რომლებიც +1 მუხტს ატარებენ, და ელექტრონები, რომლებიც -1 მუხტს ატარებენ. შედეგად იმას ვიღებთ, რომ პროტონის საერთო დადებითი მუხტი აბათილებს ელექტრონის საერთო უარყოფით მუხტს და ჯამური მუხტი ნულის ტოლი ხდება. მიუხედავად ამისა, ატომების უმრავლესობას შეუძლია, გასცეს ან მიიერთოს ელექტრონები; როდესაც ისინი ასე იქცევიან, ელექტრონების რაოდენობა იცვლება და ატომბირთვში მდებარე პროტონებისგან განსხვავებულ რიცხვს ვიღებთ. ამგვარად მიღებულ დამუხტულ ჯგუფს იონი ეწოდება.

კატიონები და ანიონები

როდესაც ნეიტრალური ატომი კარგავს ერთს ან ერთზე მეტ ელექტრონს, ელექტრონების საერთო რაოდენობა მცირდება, მაშინ როცა პროტონების რაოდენობა უცვლელი რჩება. შედეგად, ატომი ხდება კატიონი— იონი, ჯამური დადებითი მუხტით.

შესაძლებელია, საპირისპირო პროცესი მოხდეს. როდესაც ნეიტრალური ატომი იძენს ერთ ან ერთზე მეტ ელექტრონს, ელექტრონების რაოდენობა იზრდება, ხოლო პროტონების რაოდენობა ატომბირთვში უცვლელი რჩება. შედეგად, ატომი ხდება ანიონი — იონი უარყოფითი მუხტით. ჩვენ ამის ჩვენება შეგვიძლია ისეთ მარტივ კატიონებსა და ანიონებზე დაკვირვებით, რომლებიც წყალბადის ატომის მიერ ელექტრონის დაკარგვის ან შეძენის შედეგად წარმოიქმნება.

შენიშვნა: წყალბადი მარტივად წარმოქმნის კატიონებსაც და ანიონებსაც და ის ამ უჩვეულო თვისებით გამოირჩევა სხვა ელემენტებისგან. ელემენტების უმეტესობა ჩვეულებრივ მარტო ერთს წარმოქმნის ამ ორიდან. მისი ელექტრონული კონფიგურაციიდან გამომდინარე, შეგიძლიათ, ახსნათ, რატომ შეუძლია წყალბადს კათიონების და ანიონების ერთად წარმოქმნა? მოხარული ვიქნებით თუ დააკომენტარებთ სტატიის ბოლოში!

	$H^{+}$ ‍	$H$ ‍	$H^{-}$ ‍
კლასიფიკაცია	კატიონი	ნეიტრალური ატომი	ანიონი
პროტონების რიცხვი	$1$ ‍	$1$ ‍	$1$ ‍
ელექტრონების რიცხვი	$0$ ‍	$1$ ‍	$2$ ‍
მუხტი	$1$ ‍ $+$ ‍	$0$ ‍	$1$ ‍ $-$ ‍

თუ ნეიტრალური წყალბადის ატომი ( $H$ ‍, ცენტრში) კარგავს ელექტრონს, ის გადაიქცევა წყალბადის კატიონად ( $H^{+}$ ‍, მარცხნივ). ამასთან, თუ ნეიტრალური $H$ ‍ ატომი შეიძენს ელექტრონს, ის გადაიქცევა წყალბადის ანიონად ( $H^{-}$ ‍, მარჯვნივ), ე.წ. ჰიდრიდ-იონად. სურათის წყარო: ადაპტირებულია Boundless Learning-დან, CC BY-SA 4,0.

ცენტრალურ სვეტში მოცემული გვაქვს ნეიტრალური წყალბადის დიაგრამა. ის შეიცავს ერთ პროტონს და ერთ ელექტრონს; ამრიგად, მისი ჯამური მუხტი არის ნული. თუ წყალბადი კარგავს ერთ ელექტრონს ის წარმოქმნის კათიონს

H^{+}

(მარცხენა სვეტი).

H^{+}

კათიონს აქვს ჯამური მუხტი 1+ ატომბირთვის ერთი პროტონიდან, რადგან არ არის ელექტრონი დადებითი მუხტის გასაბათილებლად. თუ ნეიტრალური წყალბადი იძენს ელექრონს, ის წარმოქმნის ანიონს

H^{-}

(მარჯვენა სვეტი).

H^{-}

ანიონს აქვს ჯამური მუხტი 1-, რადგან მას აქვს ერთი დამატებითი ელექტრონი პროტონების საერთო რაოდენობისგან განსხვავებით.

ცოდნის შემოწმება: გარკვეულ იონს აქვს 20 პროტონი და 18 ელექტრონი. რა ელემენტია ეს იონი და როგორია მისი ჯამური მუხტი?

რადგან იონს აქვს 20 პროტონი, ელემენტი, რომელსაც გვეკითხებიან, უნდა იყოს კალციუმი,

Ca

, რომლის ატომური ნომერია 20. 20 პროტონი გვაძლევს ჯამურ მუხტს 20+, ხოლო 18 ელექტრონი ჯამურად გვაძლევს 18-:

\begin{aligned} პროტონების მუხტი : 20 \times (1 +) & = 20 + \\ ელექტრონების მუხტი : 18 \times (1 -) & = 18 - \\ ჯამური მუხტი : (20 +) + (18 -) & = 2 + \end{aligned}

ამრიგად, იონის ჯამური მუხტი იქნება 2+. შეგვიძლია, კალციუმის 2+ მუხტიანი კატიონი ჩავწეროთ შემდეგნაირად:

_{20} {Ca}^{2 +}

{Ca}^{2 +}

ერთატომიან კატიონზე და ანიონზე მუხტების ვარაუდი

იცოდით, რომ პერიოდული სისტემის საშუალებით შეგიძლიათ, სხვადასხვა ქიმიური ელემენტის ის მუხტი გამოიცნოთ, რომელიც მას იონიზებულ მდგომარეობაში ექნება? გამოცნობის ეს მეთოდი მეტად მოსახერხებელია, ამიტომ მისი ცოტა უფრო დეტალური განხილვა ნამდვილად ღირს. მოცემული ცხრილი აჯამებს პერიოდული სისტემის რვა ჯგუფის, გნებავთ ოჯახის, საერთო მუხტებს. გახსოვდეთ, რომ პერიოდული ჯგუფი არის პერიოდული სისტემის სვეტი, ხოლო პერიოდი — მწკრივი. აუცილებელია იმის ცოდნაც, რომ ეს მუხტები მხოლოდ მაშინაა სამართლიანი, როცა ეს ელემენტი იონურ ნაერთში გვხვდება, რადგან კოვალენტური ნაერთები, მოგეხსენებათ, იონებს არ შეიცავენ.

იონური ნაერთები შედგებიან იონებისგან, რომლებიც ერთმანეთს საწინააღმდეგო მუხტის იონებს შორის წარმოქმნილი იონური ბმებით უკავშირდებიან.

კოვალენტურ ნაერთებში ელექტრონები გაზიარებულია კოვალენტურ ბმებში, ამიტომ არ გვაქვს იონები სრული მუხტებით. ელემენტებს კოვალენტურ ნაერთებში შეგვიძლია მივანიჭოთ ჟანგვის ხარისხი ან ჟანგვის რიცხვი, რომელიც მუხტის მსგავსია. ჟანგვის რიცხვი გვიჩვენებს, რა იქნებოდა ელემენტის მუხტი, ელექტრონები მთლიანად რომ გადასულიყო ნაკლებად ელექტროუარყოფითი ელემენტიდან მეტად ელექტროუარყოფითზე. თუ გსურთ, მეტი გაიგოთ ჟანგვის ხარისხებზე, ნახეთ ვიდეო ჟანგვის ხარისხებზე და მათ გამოყენებაზე.

მნიშვნელოვანია იმის გააზრება, რომ განსხვავება იონურ და კოვალენტურ ბმებს შორის ყოველთვის თვალსაჩინო არ არის. იმის მაგივრად, რომ არსებული ნაერთები დავყოთ იონურ ან კოვალენტურ ნაერთებად, უფრო ზუსტი იქნება იმის აღნიშვნა, რომ არსებობს უწყვეტი კავშირი იონურ და კოვალენტურ ბმებსა და ნაერთებს შორის. ბევრი ნივთიერება შეიცავს როგორც კოვალენტური ბმის შემცველ ფრაგმენტებს, ისე იონური ბმის შემცველს.

მე-14 ჯგუფის ელემენტებისთვის 4+ -ით დამუხტული კატიონების წარმოქმნა ბევრად უფრო ხელსაყრელია, ვიდრე 4- ით დამუხტული ანიონების, თუმცა ნახშირბადს აქვს უნარი, წარმოქმნას ორივე ტიპის იონი, ამიტომაც ნახშირბადის შემთხვევაში ვგულისხმობთ ორივე მუხტს.

ზოგადად, მთავარი ჯგუფის ელემენტები, როგორც წესი, გასცემენ ან იერთებენ ელექტრონებს, რათა სავალენტო ელექტრონების სრული ოქტეტი მიიღონ და შრე შეივსონ. იმის გარკვევით, თუ რამდენი ელექტრონის დაკარგვა ან შეძენა შეუძლია ელემენტს შრის შესავსებად, შეგვიძლია, ვივარაუდოთ იონის მუხტი. ეს კი, თავის მხრივ, მოითხოვს ცოდნას, თუ რამდენი სავალენტო ელექტრონია ნეიტრალურ ატომში.

რჩევა: სავალენტო ელექტრონების რიცხვი ნეიტრალურ ატომში IUPAC-ის ახალი ნომენკლატურის ჯგუფის ნომერში $1$ ‍-ეულების რიცხვის ტოლია.

კატიონების წარმომქმნელი ელემენტები

1, 2, 13 და 14 ჯგუფის ელემენტების ნეიტრალურ ატომებს ერთიდან ოთხამდე სავალენტო ელექტრონი აქვთ და ისინი იონად გარდასაქმნელად ძირითადად ამ სავალენტო ელექტრონებს გასცემენ. ნახშირბადი ხანდახან გამონაკლისია, რადგან მას მხოლოდ ოთხი ელექტრონის შეძენა შეუძლია

C^{4 -}

ანიონის წარმოსაქმნელად. ვინაიდან მიღებულ იონს პროტონზე ნაკლები ელექტრონი გააჩნია, ჯამური მუხტი იონზე დადებითი იქნება. მუხტის სიდიდე დაკარგული ელექტრონების რაოდენობის ტოლია, რომელიც, თავის მხრივ, ნეიტრალურ ატომში არსებული სავალენტო ელექტრონების რაოდენობას უდრის.

მაგალითად, როგორ მოვიქცევით, თუკი ალუმინის იონის მუხტის წინასწარ განსაზღვრა გვინდა? ალუმინი IIIA, ანუ მე-13, ჯგუფის ელემენტია. ვინაიდან

13

ჯგუფის ნომერს

1

-ეულების ადგილას

3

აქვს, შეგვიძლია, ვივარაუდოთ, რომ მუხტი

3

+

მოგვცემს

{Al}^{3 +}

-ს. ჩვენ ასევე შეგვიძლია, ვიფიქროთ ალუმინის ნეიტრალური ატომის მიერ სამი სავალენტო ელექტრონის გაცემაზე, რის შედეგადაც ის გახდება

{Al}^{3 +}

, რომელსაც სრული რვაელექტრონიანი შრე გააჩნია.

დიახ! როდესაც ვსაუბრობთ ატომის მიერ ელექტრონების მიერთებასა და დაკარგვაზე, შეგვიძლია, ეს პროცესი დავუკავშიროთ ელემენტის ატომთა სწრაფვას, დაისრულონ შრე და იქცნენ მათ უახლოესად მდგომ ინერტულ აირთა მსგავსებად.

ჩვენი კონკრეტული მაგალითისთვის,

{Al}^{3 +}

იონს აქვს ისეთივე ელექტრონული კონფიგურაცია, როგორიც ინერტულ აირ ნეონს,

Ne

. ორივეს აქვს შემდეგი კონფიგურაცია:

${1s}^{2} {2s}^{2} {2p}^{6}$ ‍

ელემენტები, რომლებიც ანიონებს წარმოქმნიან

მე-15-დან მე-17 ჯგუფებამდე მუხტი უარყოფითია, რადგან ეს ელემენტები უფრო ხშირად იძენენ, ვიდრე გასცემენ ელექტრონებს. მაშასადამე, იონზე მუხტი სიდიდით ტოლი იქნება იმ ელექტრონების რიცხვისა, რომლებიც შეძენილ იქნა სრული რვაელექტრონიანი სავალენტო ელექტრონების ოქტეტის შესავსებად. მათემატიკურად შესაძლებელია გამოვთვალოთ მუხტების სიდიდე ნეიტრალურ ატომში რვა ელექტრონიდან სავალენტო ელექტრონების გამოკლებით. ჩვენ ასევე შეგვიძლია, გამოვიყენოთ პერიოდული სისტემა, დავითვალოთ რამდენი სვეტი დარჩა მარჯვნივ ინერტულ აირებამდე (მე-18 ჯგუფი), სადაც თითოეული მოსაზღვრე სვეტი ერთ ელექტრონად ითვლება, რომლის შემოერთებაცაა საჭირო სრული ოქტეტის მისაღწევად.

თუ ამ ინსტრუქციას გამოვიყენებთ გოგირდის (მე-16 ჯგუფი) იონის მუხტის ვარაუდისთვის, მივხვდებით, რომ მუხტების სიდიდე იქნება

8 - 6 = 2

, რადგან გოგირდს აქვს ექვსი სავალენტო ელექტრონი. გარდა ამისა, შეგვიძლია, დავადგინოთ სავალენტო ელექტრონების რაოდენობა პერიოდულ სისტემაში მისი ჯგუფის ნომრის ნახვით (მე-16 ჯგუფი).

1

-ეულების ადგილას მას აქვს

6

, რაც ნიშნავს, რომ ნეიტრალურ გოგირდის ატომს რვალელექტრონიანი ოქტეტის მისაღწევად ორი ელექტრონის შემოერთება დასჭირდება. ამრიგად, შეგვიძლია, ვივარაუდოთ, რომ გოგირდის იონზე ყველაზე ხშირი მუხტი 2- იქნება.

ცოდნის შემოწმება: თქვენი აზრით, რომელი იონური ნაერთი წარმოიქმნება კალიუმის მეტალისა და თხევადი ბრომის ურთიერთქმედებისას?

კალიუმი 1-ლი ჯგუფის ტუტე მეტალია და, როგორც წესი, წარმოქმნის კატიონებს 1+ მუხტით,

K^{+}

ბრომი, როგორც მე-17 ჯგუფის ჰალოგენი, როგორც წესი, წარმოქმნის ანიონებს -1 მუხტით,

{Br}^{-}

რადგან ამ იონების მუხტები ტოლი და ურთიერთსაწინააღმდეგო ნიშნისაა, მათი თანაფარდობა იონურ ნაერთში იქნება 1:1 და მუხტები ერთმანეთს გააბათილებს. ამგვარად, ჩვენი გათვლით წარმოქმნილი იონური ნაერთი იქნება

KBr

, კალიუმის ბრომიდი.

კატიონების დასახელება

ახლა, როცა უკვე ვიცით, რომ მრავალი ცნობილი ელემენტის შესაძლო მუხტის ვარაუდი შეგვიძლია, ვისწავლოთ იონების დასახელება. პირველ ყოვლისა, შევხედოთ ტუტე მეტალებს — მეტალებს, რომლებიც პერიოდული სისტემის პირველ ჯგუფში არიან. ზემოთ მოცემულ გამოსახულებაზე ვხედავთ, რომ ტუტე მეტალები წარმოქმნიან კატიონებს +1 მუხტით. ამრიგად, ამგვარ კატიონებს განეკუთვნებიან

H^{+}

{Li}^{+}

{Na}^{+}

K^{+}

და ა.შ ამ ტიპის კატიონების დასახელება არანაირ წესს არ ემორჩილება. მაგალითად, ჩვენ შეგვიძლია, ავიღოთ წყალბადის კატიონი

H^{+}

, მარტივად ვუწოდოთ მას „

H

-პლუსი“ ან „წყალბადის იონი“. ამის მსგავსად, ნატრიუმის კატიონს,

{Na}^{+}

, შეგვიძლია, ვუწოდოთ „

Na

-პლუსი“, „ნატრიუმი“ ან ყველაზე ხშირად, „ნატრიუმის იონი“. ყურადღება მიაქციეთ, რომ არ არის საჭირო, თქვათ „ნატრიუმის იონი პლუს ერთი მუხტით“, რადგანაც უკვე გასაგებია, რომ ნატრიუმის ატომს 1+ მუხტი აქვს.

იმავე ლოგიკით ვასახელებთ იმ ელემენტებს, რომლებიც, ჩვეულებრივ, ერთი კონკრეტული მუხტის მქონე კატიონებს წარმოქმნიან. მაგალითად, მე-2 ჯგუფის ტუტე მიწათა მეტალები წარმოქმნიან კატიონებს 2+ მუხტით:

{Be}^{2 +}

{Mg}^{2 +}

{Ca}^{2 +}

, და ა.შ. მართალია, ჩვენ ხშირად იონს, როგორიცაა, მაგალითად,

{Mg}^{2 +}

, ვუწოდებთ „მაგნიუმს 2+ მუხტით", მაგრამ ასევე შეგვიძლია, მარტივად ვუწოდოთ მას „მაგნიუმის იონი", რადგანაც ისედაც გასაგებია მაგნიუმის მუხტი.

შენიშვნა: ამ სექციაში განხილული მასალა ძირითადად კატიონების დასახელებისთვისაა. დასახელების პირობა ოდნავ განსხვავებულია, როდესაც კატიონი იონური ნაერთის ნაწილია. იონური ნაერთების დასახელებები ცალკე იქნება ქვემოთ განხილული!

მრავალი სახის კატიონის წარმომქმნელი ელემენტები

ჩვენ უკვე განვიხილეთ ელემენტები, რომლებიც მხოლოდ ერთი კონკრეტული მუხტის კატიონებს წარმოქმნიან. მაგალითად, ტუტე და ტუტე მიწათა მეტალები, ჩვეულებრივ, 1+ და 2+ იონებს წარმოქმნიან. გარდამავალი მეტალების უმრავლესობა მრავალი სხვადასხვა მუხტის მქონე კატიონებს წარმოქმნის. სწორედ ამიტომ პერიოდული სისტემის დ-ბლოკი მოიცავს ელემენტებს „ცვალებადი მუხტებით“. მაგალითად, რკინა ხშირად ორივე,

{Fe}^{2 +}

და

{Fe}^{3 +}

, კატიონის სახით გვხვდება, ზოგჯერ კი — სხვა მუხტებითაც. ამრიგად, რკინა მრავალვალენტიანია, რაც ნიშნავს „მრავალი მნიშვნელობის მქონეს" — ანუ მას შეუძლია, წარმოქმნას განსხვავებული მუხტების მქონე კატიონები.

ქრომი, ძირითადად, გვხვდება ${Cr}^{2 +}$ ‍ და ${Cr}^{3 +}$ ‍ ფორმებში. ქრომ(II)-ის ქლორიდი, მარცხნივ, არის მონაცრისფრო-მომწვანო ფერის მყარი ნივთიერება, რომელიც ძალიან განსხვავდება თვისებებითა და რეაქციისუნარიანობით ქრომ(III)-ის ქლორიდისგან, მბზინვარე იასამნისფერი მყარი ნივთიერებისგან, მარჯვნივ. ამრიგად, აუცილებელია დააკონკრეტოთ, რომელს გულისხმობთ! სურათის წყარო: მარია სენფორდი

მრავალვალენტიანი მეტალებისთვის საჭიროა, დავაკონკრეტოთ მუხტის სიდიდე იონზე. მაგალითად,

{Fe}^{2 +}

-ს უნდა ვუწოდოთ „რკინა 2+“ ან „რკინა ორი“, რადგან მხოლოდ „რკინის იონის" დასახელება არ გვაძლევს საკმარის ინფორმაციას კატიონის ტიპის გასარკვევად. გარდამავალი მეტალების უმრავლესობა — ის მეტალები, რომლებიც პერიოდული სისტემის დ-ბლოკის ცენტრში მდებარეობენ —მრავალვალენტიანები არიან. ვინაიდან ისინი სხვადასხვა მუხტის კატიონებს წარმოქმნიან, იონებისა და მათი შემცველი ნაერთების დასახელებისას საჭიროა, დაკონკრეტდეს მათი მუხტები.

იონურ ნაერთებში, გარდამავალი მეტალის კატიონების მუხტის სიდიდე, ჩვეულებრივ, რომაული რიცხვებით აღინიშნება ფრჩხილებში, მეტალის სახელწოდების შემდგომ, მაგალითად, როგორიცაა ქრომის (II) ქლორიდი, რომელიც შეიცავს

{Cr}^{2 +}

(იხილე სურათი მარჯვნივ). გარდამავალი მეტალის კატიონების შემცველი იონური ნაერთების დასახელება უფრო დეტალურად განხილული იქნება ქვემოთ, ცალკე სექციაში.

ერთატომიანი ანიონების დასახელება

ხშირად, როდესაც ერთატომიან ანიონებს ვასახელებთ, ელემენტის სახელის ბოლოს ვუმატებთ სუფიქსს -იდი. რადგანაც ჩვენ შეგვიძლია, ვივარაუდოთ მუხტი მარტივ კატიონებსა და ანიონებზე ჯგუფის ნომრის მიხედვით, ხშირ შემთხვევაში არ არის საჭირო, დავაკონკრეტოთ მუხტის სიდიდე ანიონზე. ქვემოთ მოცემული ცხრილი გვიჩვენებს, რა სუფიქსს ვუმატებთ სხვადასხვა ელემენტს ანიონის დასახელებისას.

ელემენტის სახელი	იონის სახელი	იონის ფორმულა
წყალბადი	ჰიდრიდი	$H^{-}$ ‍
ქლორი	ქლორიდი	${Cl}^{-}$ ‍
ბრომი	ბრომიდი	${Br}^{-}$ ‍
იოდი	იოდიდი	$I^{-}$ ‍
ჟანგბადი	ოქსიდი	$O^{2 -}$ ‍
გოგირდი	სულფიდი	$S^{2 -}$ ‍
აზოტი	ნიტრიდი	$N^{3 -}$ ‍
ფოსფორი	ფოსფიდი	$P^{3 -}$ ‍
ნახშირბადი	კარბიდი	$C^{4 -}$ ‍

ფორმულები და ძირითადი იონური ნაერთების დასახელება

ახლა, როცა უკვე განვიხილეთ კატიონებისა და ანიონების დასახელების პირობები, შეგვიძლია, განვიხილოთ, როგორ გამოიყენება ეს წესები ერთატომიანი იონებისგან შემდგარი მარტივი იონური ნაერთების დასახელებისას.

კატიონი ყოველთვის ანიონზე ადრე დაასახელეთ; გარდა ამისა, ფორმულაშიც კატიონი ჩაიწერება პირველი, შემდგომ კი — ანიონი.
იონურ ნაერთში შემავალი კატიონის დასახელებისას არ ვიყენებთ სიტყვა იონს ან მუხტს, თუ ის მრავალვალენტიანი კატიონი არ არის. ეს იმას ნიშნავს, რომ ჩვენ მხოლოდ ის ელემენტი უნდა დავასახელოთ, რომლისგანაც ეს იონი მომდინარეობს (იხილეთ მაგალითი 2 ქვემოთ).
ყველა იონური ნაერთის ჯამური მუხტი ნულის ტოლი უნდა იყოს. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, კატიონები და ანიონები თავისი მუხტებით ერთმანეთს უნდა აბათილებდნენ.
კატიონებისა და ანიონების რიცხვი ფორმულაში უმცირეს მთელ რიცხვამდე უნდა ჩაიწეროს. მაგალითად, ნატრიუმის ქლორიდის ფორმულა არის $NaCl$ ‍, და არა ${Na}_{2} {Cl}_{2}$ ‍ ან $NaCl$ ‍, რამდენადაც მუხტები მაინც ნულამდე უნდა შემცირდეს.

მოდით, შევხედოთ რამდენიმე მაგალითს.

მაგალითი 1: სახელწოდებიდან ქიმიური ფორმულის განსაზღვრა

როგორ ჩაიწერება კალიუმის ქლორიდის ქიმიური ფორმულა?

გაიხსენეთ, რომ კალიუმი პირველი ჯგუფის ელემენტია და წარმოქმნის 1+ იონებს. ქლორიდი ანიონია, რომელიც ქლორის ატომისგან წარმოიქმნება. რადგანაც ქლორი მე-17 ჯგუფის ელემენტია, ის წარმოქმნის 1- ანიონებს. იმის გათვალისწინებით, რომ მათი მუხტები საპირისპირო ნიშნისაა და რიცხობრივად ერთმანეთის ტოლია, გვექნება ერთი

K^{+}

იონი თითოეული

{Cl}^{-}

ანიონისთვის და, აქედან გამომდინარე, ქიმიური ფორმულა იქნება

KCl

. გახსოვდეთ, რომ ინდექსი აღარაა საჭიროა, როდესაც მხოლოდ ერთი ატომი ან იონია ცალკეული ტიპის.

მაგალითი 2: ქიმიური ფორმულიდან სახელის განსაზღვრა

რა ეწოდება ${Mg}_{3} P_{2}$ ‍ იონურ ნაერთს?

მაგნიუმი,

Mg

, მეორე ჯგუფის ელემენტია და წარმოქმნის 2+ კათიონებს. რადგანაც ის, ჩვეულებრივ, წარმოქმნის მხოლოდ ერთი ტიპის იონებს, საჭირო აღარაა მისი მუხტის დაკონკრეტება. მარტივად შეგვიძლია, იონურ ნაერთში არსებული კატიონი „მაგნიუმად“ მოვიხსენიოთ. ფოსფორი,

P

, მე-15 ჯგუფის ელემენტია და, შესაბამისად, ის წარმოქმნის 3- ანიონებს. რადგანაც ის ანიონია, მას ვუმატებთ სუფიქსს -იდი და იონის სახელი გამოდის „ფოსფიდი“. ამრიგად, ნაერთის სახელწოდებაა მაგნიუმის ფოსფიდი.

მრავალვალენტიანი კატიონების შემცველი იონური ნაერთების დასახელება

გავიხსენოთ ჩვენი ადრინდელი მსჯელობა, რომლის მიხედვითაც, თუკი ელემენტი წარმოქმნის მხოლოდ ერთი ტიპის კატიონს, მაშინ ჩვენ შეგვიძლია, ზუსტად განვსაზღვროთ, რა მუხტი ექნება მას. მეტალის კატიონის მუხტის სიდიდის ამოცნობა ძირითადად შესაძლებელია მისი სახელწოდებიდან გამომდინარე. ამისთვის იყენებენ რომაულ ციფრებს, რომლებიც მეტალის სახელწოდების შემდეგ იწერება ფრჩხილებში. ამას ეწოდება იონის ძირითადი სახელწოდება. ქვემოთ მოცემულ ცხრილში ნახავთ მრავალვალენტიანი მეტალების სხვადასხვა ტიპის იონებსა და მათ სახელწოდებებს. ძირითადი სახელწოდება მოცემულია ყოველი მათგანისთვის, ზოგიერთისთვის ტრივიალური სახელწოდებაცაა მოცემული. ტრივიალური სახელწოდებები დღეს შედარებით ნაკლებად გამოიყენება, თუმცა მრავალგან მაინც შეხვდებით და მათი ცოდნა სასარგებლოა. ინგლისურ ენაში უფრო მცირე მუხტის მქონე იონს სუფიქსი -ous ემატება, უფრო დიდი მუხტის მქონეს კი - -ic სუფიქსი. მაგალითად,

{Fe}^{2 +}

-ის სახელწოდებაა ferrous ქლორიდი (

{FeCl}_{2}

), ხოლო ferric ქლორიდი (

{FeCl}_{3}

) შეიცავს

{Fe}^{3 +}

-ს.

ელემენტი	წარმოქმნილი იონი	ძირითადი სახელწოდება	ტრივიალური სახელწოდება
ქრომი	${Cr}^{2 +}$ ‍	ქრომ (II)	chromous
	${Cr}^{3 +}$ ‍	ქრომ (III)	chromic
კობალტი	${Co}^{2 +}$ ‍	კობალტ (II)
	${Co}^{3 +}$ ‍	კობალტ (III)
სპილენძი	${Cu}^{+}$ ‍	სპილენძ (I)	cuprous
	${Cu}^{2 +}$ ‍	სპილენძ (II)	cupric
რკინა	${Fe}^{2 +}$ ‍	რკინა (II)	ferrous
	${Fe}^{3 +}$ ‍	რკინა (III)	ferric
ტყვია	${Pb}^{2 +}$ ‍	ტყვია (II)
	${Pb}^{4 +}$ ‍	ტყვია (IV)
კალა	${Sn}^{2 +}$ ‍	კალა (II)	stannous
	${Sn}^{4 +}$ ‍	კალა (IV)	stannic

მოდით, მოცემული ცხრილის გამოყენებით ვისწავლოთ, თუ როგორ დავასახელოთ მრავალვალენტიანი მეტალების შემცველი იონური ნაერთები.

მაგალითი 3: მრავალვალენტიანი კატიონების შემცველი ნაერთების დასახელება

რა ეწოდება ${PbCl}_{4}$ ‍ ნაერთს?

როდესაც ვასახელებთ იონურ ნაერთებს, რომლებიც შეიცავენ გარდამავალ მეტალს, პირველ ყოვლისა, უნდა დავადგინოთ გარდამავალი მეტალის კატიონის მუხტი. მუხტის გამოთვლა შესაძლებელია ამ იონურ ნაერთში შემავალი ანიონის გამოყენებით, რომლის მუხტი ჩვენთვის წინასწარ ცნობილია.

შესამჩნევია, რომ

Cl

მე-17 ჯგუფის ჰალოგენია, ამრიგად ის წარმოქმნის ქლორიდის ანიონს,

{Cl}^{-}

. ქიმიური ფორმულიდან გამომდინარე, ვხედავთ, რომ

{PbCl}_{4}

ნაერთში ოთხი ქლორიდ-იონია. ქვემოთ გამოთვლილია მთლიანი მუხტი, რომელსაც ოთხი ქლორიდ-იონი გვაძლევს:

$მთლიანი მუხტი ანიონებიდან = 4 \times (1$ ‍ $-$ ‍ $) = 4$ ‍ $-$ ‍

იმისთვის რომ ნაერთი ელექტრონეიტრალური იყოს, ტყვიის კატიონი უნდა იყოს

{Pb}^{4 +}

, რადგან ოთხი ქლორიდ იონის გამო 4+ მუხტი ამ იონზე ზუსტად გააბათილებს ჯამურ 4- მუხტს.

მაშასადამე,

{PbCl}_{4}

-ის სახელი არის ტყვიის (IV) ქლორიდი.

სცადეთ: მრავალვალენტიანი კატიონების შემცველი იონური ნაერთები

რა ეწოდება ${Co}_{2} S_{3}$ ‍ ნაერთს?

დავიწყოთ მუხტის დათვლა ისეთი იონებისთვის, რომლებიც არ არიან გარდამავალი მეტალები და აქვთ ცნობილი მუხტი. ამ შემთხვევაში, ეს არის გოგირდი,

S

. თუ პერიოდულ სისტემას შეხედავთ,

S

არის მე-16 ჯგუფის ელემენტი, რომელიც ძირითადად წარმოქმნის ანიონებს 2- მუხტით.

ნაერთში ანიონი არის

S^{2 -}

, რომელსაც სულფიდი ჰქვია. ქიმიური ფორმულიდან ვხედავთ, რომ ნაერთში სამი სულფიდი იონია. შესაბამისად, სამი სულფიდი იონი წარმოქმნის 6- მუხტს:

3 \times (2

-

) = 6

-

ნაერთი ელექტრულად ნეიტრალური რომ იყოს, ორი

Co

-ის კატიონის ჯამური მუხტი უნდა იყოს 6+. შესაბამისად, კობალტი უნდა იყოს კობალტი (III), ანუ,

{Co}^{3 +}

, რადგან კობალტის იონების ჯამური მუხტი, ამ შემთხვევაში, გააბათილებს ანიონების მუხტს:

2 \times (3

+) = 6

+

შესაბამისად, სწორი პასუხია კობალტის (III) სულფიდი.

შეჯამება

კატიონები დადებითად დამუხტული იონები არიან, რომლებიც წარმოიქმნებიან ნეიტრალური ატომების მიერ ელექტრონების დაკარგვის შედეგად; ანიონები კი უარყოფითად დამუხტული იონებია — ნეიტრალური ატომების მიერ შეძენილი ელექტრონების შედეგად წარმოქმნილი. შესაძლებელია ცნობილი ერთატომიანი იონების მუხტების დადგენა პერიოდული სისტემის ჯგუფის ნომრის მეშვეობით. მიუხედავად ამისა, მრავალი გარდამავალი მეტალი მრავალვალენტიანია, რაც იმას ნიშნავს, რომ მათ შეუძლიათ, წარმოქმნან მრავალი სხვადასხვა მუხტის მქონე კათიონები. ამგვარი კატიონების ან კატიონების შემცველი ნაერთების დასახელებისას საჭიროა მათი მუხტის დაკონკრეტება.

კატიონების და ანიონების შეერთებით ვიღებთ იონურ ნაერთს. იონური ნაერთების დასახელებისას პირველად ვახსენებთ კატიონს, შემდეგ კი — ანიონს. იმავე პრინციპით იწერება ქიმიური ფორმულაც. იონური ნაერთი აუცილებლად ელექტრონეიტრალური უნდა იყოს. ამრიგად, კატიონები და ანიონები ისე უნდა იყოს შეერთებული, რომ კატიონის მთლიანი რაოდენობის მიერ მოცემული ჯამური მუხტი ზუსტად აბათილებდეს ანიონების მთლიანი რაოდენობის მიერ მოცემულ ჯამურ მუხტს.

ატრიბუცია

სახეცვლილია „იონებიდან“, Boundless Learning, CC BY-SA 4,0.

სტატია ვრცელდება ლიცენზიით: CC-BY-NC-SA 4,0.

დამატებითი ბიბლიოგრაფია

Zumdahl, S. S., and S. A. Zumdahl. „Atomic Structure and Periodicity." In Chemistry, 290-94. 6th ed. Bston, MA: Houghton Mifflin Company, 2003.

გსურთ, შეუერთდეთ დისკუსიას?

შესვლა

დავალაგოთ:

პოსტები ჯერ არ არის.

გესმით ინგლისური? დააწკაპუნეთ აქ და გაეცანით განხილვას ხანის აკადემიის ინგლისურენოვან გვერდზე.

ქიმია