Ions: com formular-los i anomenar-los

Què és un ió?

Un ió és un àtom o un grup d’àtoms amb càrrega elèctrica. Si perd electrons queda amb càrrega positiva i és un catió; si guanya electrons queda amb càrrega negativa i és un anió.

Com escrivim la càrrega?

A la fórmula, la magnitud s’escriu abans del signe: Fe³⁺, SO₄²⁻. A Formularia també es representa linealment com Fe(3+) o SO₄(2−).

El nombre 1 s’omet a la fórmula elevada: Na⁺ i Cl⁻, no Na¹⁺ ni Cl¹⁻. En el nom sistemàtic lineal sí que mostram (1+) o (1−).

No ho confonguis: la càrrega pertany a tot l’ió. A SO₄²⁻, el sofre no té −2; l’ió complet té càrrega −2 i el sofre actua amb +6.

Cations monoatòmics

Estan formats per un sol àtom. En nomenclatura de composició s’escriu el nom de l’element i el nombre de càrrega entre parèntesis.

Càrrega fixa i càrrega variable

Quan anomenam l’ió aïllat per composició, indicam sempre la càrrega, fins i tot si l’element només n’utilitza una: sodi(1+), calci(2+), alumini(3+)… Això és diferent del nom d’un compost, on ometem la càrrega dels cations de valor únic.

Cations poliatòmics

Estan formats per més d’un àtom i tenen una càrrega conjunta. Els noms d’amoni i oxoni s’han de conèixer.

Atenció: a NH₄⁺ i H₃O⁺ la càrrega +1 correspon a tot el grup, no a cada àtom.

Anions monoatòmics

Estan formats per un sol àtom. S’anomenen amb l’arrel de l’element i l’acabament −ur, excepte l’oxigen, que forma l’ió òxid.

Càrregues que cal recordar: els halògens formen 1−; oxigen i sofre formen 2− en aquests anions monoatòmics.

No confonguis O²⁻, ió òxid, amb O₂²⁻, ió peròxid.

Anions poliatòmics sense element central variable

Aquests grups tenen noms específics que convé aprendre.

En O₂²⁻, la càrrega total és −2 i cada oxigen té nombre d’oxidació −1. En OH⁻, H = +1 i O = −2, de manera que la càrrega total és −1.

Oxoanions

Contenen oxigen i un element central. En la nomenclatura tradicional deriven dels oxoàcids: −ós → −it i −ic → −at, conservant hipo− i per−. En composició, comptam els oxígens i l’element central acaba sempre en −at.

Com es calcula l’element central?

La suma dels nombres d’oxidació ha de donar la càrrega total de l’ió.

Atenció: en composició, NO₂⁻ i NO₃⁻ acaben tots dos en nitrat; els prefixos dioxid− i trioxid− són els que els diferencien.

Anions àcids

Provenen d’un àcid que ha perdut només una part dels H⁺. L’anió encara conserva hidrogen. La càrrega depèn dels hidrògens perduts, no dels conservats.

Oxoàcid o hidràcid: H₂PO₄⁻, HCO₃⁻, HSO₃⁻ i HSO₄⁻ contenen oxigen i provenen d’oxoàcids. HS⁻ no conté oxigen i prové de l’hidràcid H₂S.

Com es calcula l’element central?

Com en qualsevol oxoanió, assignam H = +1 i O = −2. La suma de tots els nombres d’oxidació ha de ser igual a la càrrega total de l’anió àcid.

Atenció: els hidrògens conservats formen part del sumatori. No calculis l’element central com si l’anió fos SO₃²⁻ o PO₄³⁻.

De fórmula a nom i de nom a fórmula

De fórmula a nom

1. Decideix si la càrrega és positiva o negativa.
2. Comprova si l’ió és monoatòmic o poliatòmic.
3. Si és un oxoanió, calcula el nombre d’oxidació de l’element central per obtenir el nom tradicional.
4. En composició, compta els àtoms i escriu sempre la càrrega total entre parèntesis.

De nom a fórmula

1. Identifica si el nom correspon a un catió, un anió monoatòmic, un oxoanió o un anió àcid.
2. Els nombres de càrrega entre parèntesis donen directament la càrrega: ferro(3+) → Fe³⁺.
3. En els oxoanions tradicionals, parteix de l’oxoàcid i elimina tots els H⁺.
4. En els anions àcids, elimina només els H⁺ necessaris i conserva els indicats per hidrogen− o dihidrogen−.

Consultar la taula de valències

Errors freqüents

• No canviïs l’ordre del nombre i el signe: en el nom escrivim (2−), no (−2).
• No confonguis càrrega i nombre d’oxidació: SO₄²⁻ té càrrega −2, però S = +6.
• No oblidis indicar la càrrega en el nom de composició d’un ió aïllat, encara que sigui única.
• No empris −ur per a l’oxigen: O²⁻ és òxid(2−).
• No confonguis O²⁻ amb O₂²⁻: són òxid i peròxid.
• En composició, els oxoanions acaben en −at; el nombre d’oxígens els diferencia.
• En tradicional, recorda −ós → −it i −ic → −at.
• No dedueixis la càrrega d’un anió àcid comptant els H que conserva.
• No confonguis H₂PO₄⁻ amb HPO₄²⁻.
• La càrrega d’un ió poliatòmic correspon al grup complet.