SAMMANSATTA JONER

I formelsamlingar brukar det finnas en tabell över joner, inklusive sammansatta joner. Dessa visar ett specialfall av kovalent bildning. Elektronerna har här inte räckt till för att alla de ingående atomerna skall få fullt elektronskal, utan de har ”stulit” en eller flera elektroner från en metall för att bli nöjda.

Det blir alltså kovalent bindning mellan de ingående atomerna, men utåt blir det en jon. För att se hur det har gått till, är det enklast att skriva ut alla de ingående valenselektronerna med prickar som i bilderna nedan, där alla ingående atomer får tillgång till 8 elektroner, utom väte som bara vill ha 2 elektroner. För att det ska bli tydligare var elektronerna kommer från är de färgkodade i bilderna, där de gula elektronerna visar att de kommer utifrån. Försök också att tänka dig att tänka dig den tredimensionella strukturen, trots att bilderna är platta.

Observera att sammansatta joner inte delas upp när det salt de ingår i lösaes i vatten. De kovalenta bindningarna är så starka att jonerna håller samman – vattnet klarar inte av att bryta upp dem.


NaNO3(s)   →   Na+(aq)  +  NO3(aq)

Hydroxidjon, OH

Den enklaste sammansatta jonen består av en syreatom och en väteatom. Syre har sex valenselektroner och väte en valenselektron, vilket blir sju tillsammans. För att syre skall kunna uppfylla oktettregeln måste det tillföras en elektron från en elektrongivare, till exempel natrium. Vi får då en jon med laddningen ett minus. Hydroxider är vanliga kemikalier, till exempel NaOH eller Ca(OH)2.

Ammoniumjon, NH4+

Ammoniak är en dipol som har ett ensamt elektronpar. Detta attraherar ytterligare ett väte, men för att vätet ska kunna sätta sig på ammoniak-molekylen måste det ge bort sin elektron. Den gula pricken symboliserar här den elektron som det sista vätet avgivit när det bundit sig till ammoniak-molekylen. Både ammoniak och ammoniummolekylen är ritade platta, men du måste tänka dig dessa som tredimensionella.

                     Ammoniak                                                                      Ammoniumjon

Eftersom det sista vätet ger bort sin elektron, får ammoniummolekylen en proton mer än vad det finns elektroner. Laddningen blir därför ett plus.

Sulfatjon, SO42–

Varje syreatom och svavelatomen för med sig sex valens-elektroner, vilket blir 30 valenselektroner totalt. För att alla fem atomerna skall kunna uppfylla oktettregeln behövs det 32 elektroner – fyra gånger åtta, svavlet delar ju alla sina åtta elektroner med de fyra syreatomerna. Vi ser då att det fattas två elektroner för att svavel och de fyra syreatomerna alla skall få ta del av åtta elektroner.

Dessa två extra elektroner kan till exempel komma från magnesium och då bildas det magnesiumsulfat – MgSO4. Elektronerna kan även komma från natrium, men eftersom natriumatomen bara kan ge ifrån sig en valenselektron, behövs det två natriumatomer för att bilda natriumsulfat – Na2SO4.

Nitratjon, NO3

För nitratjonen är det lite knepigare. Kvävet och de tre syreatomena för med sig totalt 23 valenselektroner, men för att alla fyra atomerna skall få tillgång till åtta elektroner behövs det totalt 24 valenselektroner. Detta gör att nitratjonen får laddningen minus ett. I bilderna ser du att kväve måste ha en dubbebindning för att få tillgång till åtta elektroner. Det går inte att säga till vilket syre denna dubbelbindning finns, utan den roterar runt i jonen. Detta kallas resonans och gör jonen mycket stabil.

Karbonatjon, CO32–

Karbonatjonen ungefär på samma sätt som nitratjonen. Kolet och de tre syreatomena för med sig totalt 22 valenselektroner, men för att alla fyra atomerna skall få tillgång till åtta elektroner behövs det totalt 24 valenselektroner. Detta gör att karbonatjonen får laddningen minus två. I bilderna ser du att kolet måste ha en dubbebindning för att få tillgång till åtta elektroner. Det går inte att säga till vilket syre denna dubbelbindning finns, utan den roterar runt i jonen. Även här ju denna resonans jonen stabil.

Det finns många fler sammansatta joner, men dessa är de vanligaste. De flesta formelsamlingar har en tabell över sammansatta joner med namn, formel och laddning. Det är en bra övning att leta upp en sammansatt jon som vi inte gått igenom här och försöka rita upp dess elektronstruktur. Stämmer laddning, alla bindningar och oktettregeln har du gjort rätt.