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

De fórmula a nom

Nomenclatura de prefixes multiplicadors

Identifica l’element i escriu-ne el nom seguit de la càrrega entre parèntesis, amb el nombre abans del signe.

Estan formats per un sol àtom. En nomenclatura de prefixes multiplicadors 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 prefixes multiplicadors, 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.

De nom a fórmula

Nomenclatura de prefixes multiplicadors

1. Identifica el símbol de l’element.
2. La càrrega entre parèntesis passa directament a la fórmula.
3. En la fórmula elevada, escriu la magnitud abans del signe i omet el nombre 1: ferro(3+) → Fe³⁺; sodi(1+) → Na⁺.

Cations poliatòmics

De fórmula a nom

Nomenclatura de prefixes multiplicadors

Reconeix el grup complet i indica’n la càrrega: NH₄⁺ és amoni(1+) i H₃O⁺, oxoni(1+).

Nomenclatura tradicional / nom admès

Els noms que cal conèixer són ió amoni i ió oxoni; també s’admet ió hidroni.

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.

De nom a fórmula

Nomenclatura de prefixes multiplicadors

Amoni(1+) correspon a NH₄⁺ i oxoni(1+), a H₃O⁺.

Nomenclatura tradicional / nom admès

Ió amoni correspon a NH₄⁺; ió oxoni o ió hidroni, a H₃O⁺.

Anions monoatòmics

De fórmula a nom

Nomenclatura de prefixes multiplicadors

Empra l’arrel de l’element i l’acabament −ur —excepte òxid— i indica la càrrega entre parèntesis.

Nomenclatura tradicional / nom de l’ió

Anteposa ió al nom de l’anió: ió clorur, ió sulfur, ió òxid…

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.

De nom a fórmula

Nomenclatura de prefixes multiplicadors

Transforma l’arrel en el símbol i copia la càrrega: clorur(1−) → Cl⁻; sulfur(2−) → S²⁻.

Nomenclatura tradicional / nom de l’ió

El nom identifica l’element, però se n’ha de conèixer la càrrega: els halògens formen 1− i l’oxigen i el sofre, 2−.

Aquesta és la primera fila de la xuleta de valències. El grup de l’element permet recordar-ne la valència negativa única:

Anions poliatòmics sense element central variable

De fórmula a nom

Nomenclatura de prefixes multiplicadors

Compta els àtoms del grup i indica la càrrega total.

Nomenclatura tradicional

Els noms específics són ió peròxid i ió hidròxid.

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.

De nom a fórmula

Nomenclatura de prefixes multiplicadors

Els prefixos i la càrrega donen directament la fórmula: diòxid(2−) → O₂²⁻; hidròxid(1−) → OH⁻.

Nomenclatura tradicional

Cal recordar ió peròxid → O₂²⁻ i ió hidròxid → OH⁻.

Oxoanions

De fórmula a nom

Nomenclatura de prefixes multiplicadors

Compta els oxígens, acaba l’element central en −at i indica la càrrega total entre parèntesis.

Nomenclatura tradicional

Calcula el nombre d’oxidació central fent que la suma sigui igual a la càrrega de l’ió. Relaciona’l amb l’oxoàcid i aplica −ós → −it i −ic → −at, conservant els prefixos.

Contenen oxigen i un element central. En la nomenclatura tradicional deriven dels oxoàcids: −ós → −it i −ic → −at, conservant hipo− i per−. En la nomenclatura de prefixes multiplicadors, 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 la nomenclatura de prefixes multiplicadors, NO₂⁻ i NO₃⁻ acaben tots dos en nitrat; els prefixos dioxid− i trioxid− són els que els diferencien.

De nom a fórmula

Nomenclatura de prefixes multiplicadors

Els prefixos indiquen els oxígens i els àtoms centrals; la càrrega apareix al final entre parèntesis.

Nomenclatura tradicional

1. Reconstrueix l’oxoàcid: −it → −ós i −at → −ic, conservant hipo−, per−, di−, meta−, piro− o orto−.
2. Formula l’oxoàcid, inclosos els casos especials.
3. Elimina tots els H⁺; el seu nombre determina la càrrega de l’oxoanió.

Anions àcids

De fórmula a nom

Nomenclatura de prefixes multiplicadors

Indica primer els H conservats, compta els oxígens i l’element central, i escriu la càrrega total.

Nomenclatura tradicional

Si conté oxigen, calcula l’element central i deriva el nom de l’oxoàcid; si no conté oxigen, empra hidrogen− i l’anió acabat en −ur.

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 nom a fórmula

Nomenclatura de prefixes multiplicadors

Els prefixos indiquen els H, els O i els àtoms centrals; la càrrega entre parèntesis es copia a la fórmula.

Nomenclatura tradicional

1. Decideix si prové d’un oxoàcid o d’un hidràcid.
2. Formula l’àcid de partida.
3. Conserva els H indicats per hidrogen− o dihidrogen− i elimina la resta com a H⁺; els H perduts determinen la càrrega.

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 amb prefixes multiplicadors 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 la nomenclatura de prefixes multiplicadors, 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.