ÍONS POLIATÔMICOS: LISTA E EXERCÍCIOS - QUÍMICA - 2025

Os íons poliatômicos são aqueles que contêm dois ou mais átomos, portanto, também são conhecidos pelo nome de íons moleculares. Em contraste, os íons monoatômicos têm apenas um átomo e são derivados do ganho ou perda de elétrons sofridos pelos elementos da tabela periódica.

Por exemplo, se dermos uma olhada nos metais, teremos cátions: Na ⁺, Mg ²⁺, Ga ³⁺, Ti ⁴⁺, etc. Enquanto isso, elementos não metálicos em essência nos darão ânions: O ^2-, S ^2-, F ^-, N ^3-, etc. Neles, a carga iônica é totalmente localizada e, em certa medida, o mesmo acontece com os íons poliatômicos; embora haja milhares de exceções.

No gesso da ornamentação encontramos o íon sulfato, que é poliatômico e também é acompanhado por moléculas de cálcio e água. Fonte: Pixnio

Em um íon poliatômico, comumente a carga negativa repousa sobre os átomos mais eletronegativos, e tal situação só seria possível se houvesse ligações covalentes internas. Como existem ligações covalentes, estamos diante de uma molécula carregada ionicamente ou complexo metálico. Esses tipos de íons são altamente prevalentes na química orgânica.

Na química inorgânica, por exemplo, um dos íons mais conhecidos é o ânion sulfato, SO ₄ ^2-. Como pode ser visto, ele possui dois elementos: enxofre e oxigênio, que somam um total de cinco átomos ligados por ligações SO. O SO ₄ ^2- faz parte do gesso e de suas variedades mineralógicas, muito utilizado desde a antiguidade na construção civil.

Lista dos íons poliatômicos mais comuns

Alguns dos íons poliatômicos mais comuns serão mencionados abaixo. Dois deles, cruciais na química das soluções, vêm da mesma água.

Hydronium

O cátion hidrônio, H ₃ O ⁺, é um dos cátions poliatômicos mais simples. A carga positiva reside no átomo central de oxigênio. É gerado quando uma molécula de água ganha hidrogênio.

Hidroxila

Também conhecido como hidroxila, OH ^-, é um ânion poliatômico que consiste em apenas dois átomos ligados covalentemente, OH. A carga negativa está no átomo de oxigênio e é gerada quando uma molécula de água perde um hidrogênio.

Carbonato

O ânion carbonato, CO ₃ ^2-, é encontrado em calcário e mármore, bem como em giz em quadros-negros. Suas duas cargas negativas são deslocalizadas por ressonância entre os três átomos de oxigênio, sendo o carbono o átomo central.

Nitrato

O ânion nitrato, NO ₃ ^-, essencial para as plantas, possui uma estrutura muito semelhante à do carbonato. Novamente, a carga negativa é deslocalizada entre os oxigênios porque eles são os átomos mais eletronegativos.

Amônio

Depois do hidrônio, o amônio, NH ₄ ⁺, é o cátion mais relevante, pois é derivado da amônia, gás essencial para inúmeros processos industriais. O nitrogênio é o átomo central e, apesar de ser o mais eletronegativo, tem carga positiva por perder um elétron ao formar quatro ligações NH.

Peróxido

O ânion peróxido, O ₂ ^2-, é especial porque é diatômico e homonuclear, possuindo uma ligação OO.

Oxalato

O ânion oxalato, C ₂ O ₄ ^2-, é derivado do ácido oxálico e é literalmente uma pedra nos rins.

Fosfato

O ânion fosfato, PO ₄ ^3-, tem uma grande magnitude de carga, que é deslocalizada entre seus quatro átomos de fósforo por ressonância. É encontrado em minerais abundantes e constitui os cristais dos nossos ossos.

Cianeto

O ânion cianeto, CN ^-, também é diatômica mas heteronuclear. A carga negativa reside no átomo de nitrogênio e possui uma ligação tripla, C≡N ^-.

Acetato

O acetato, CH ₃ COO ^-, é talvez o ânion poliatômico orgânico mais representativo. Observe que ele tem três elementos e um caráter mais molecular do que os outros íons (mais ligações covalentes). Este ânion pode ser obtido a partir do vinagre neutralizado com bicarbonato de sódio.

Permanganato

Até agora, nenhum íon poliatômico teve um átomo central que não seja um elemento não metálico eletronegativo. Porém, no caso do permanganato, o átomo central é um metal de transição, o manganês, MnO ₄ ^-, com a carga negativa deslocalizada entre seus quatro átomos.

Esse ânion é fácil de reconhecer porque seus compostos geralmente têm cristais violetas brilhantes, que tingem suas soluções da mesma cor.

Cromato

Semelhante ao caso do permanganato, o cromato, CrO ₄ ^2-, tem o cromo como átomo central. Ao contrário do MnO ₄ ^-, o cromato é divalente e a cor de suas soluções não é roxa, mas amarela.

Exercícios

Exercício 1

Quais íons constituem o seguinte sal? NH ₄ NaCO ₃

A fórmula química já revela por si mesma a presença do cátion sódio, Na ⁺, pois será sempre poliatômico e não formará ligações covalentes. À direita, o ânion carbonato, CO ₃ ^2-, é imediatamente reconhecível; enquanto à esquerda, o cátion amônio se destaca. Portanto, os íons são: NH ₄ ⁺, Na ⁺ e CO ₃ ^2- (carbonato de sódio e amônio).

Exercício 2

Quais íons constituem o seguinte sal e quantos deles existem por fórmula? MgKPO ₄

Novamente, procuramos os íons monoatômicos primeiro; neste caso, potássio, K ⁺, e magnésio, Mg ²⁺. Ficamos com o ânion fosfato, PO ₄ ^3-, visível no lado direito da fórmula. Pela fórmula, temos então um íon de cada, cuja proporção é de 1: 1: 1 (1 Mg ²⁺: 1 K ⁺: 1 PO ₄ ^3-).

Exercício 3

Quais íons o seguinte composto tem? AlOH ₃. Existe algum problema com isso?

A fórmula convida à confusão. Isso também poderia ser escrito como: AlH ₃ O. Portanto, teria dois cátions: Al ³⁺ e H ₃ O ⁺, violando a conservação da neutralidade iônica. Deve haver necessariamente cargas negativas que neutralizem essas quatro cargas positivas.

Diante desse raciocínio, o composto AlOH ₃ não pode existir. E quanto ao Al (OH) ₃ ? Ele ainda tem o cátion trivalente Al ³⁺, mas agora tem um ânion bem conhecido: a hidroxila, OH ^-. Deve haver três OH ^- para neutralizar a carga positiva do Al ³⁺, e é por isso que a proporção é 1: 3 (1 Al ³⁺: 3 OH ^-).

Exercício 4

Quais íons o seguinte composto tem? K ₂ Ti (CN) ₄

Do exemplo de Al (OH) ₃ sabemos que o que está entre parênteses é um ânion poliatômico; neste caso, cianeto, CN ^-. Da mesma forma, o potássio é um cátion K ⁺ monoatômico, e tendo dois deles na fórmula, eles adicionariam duas cargas positivas. Estaríamos perdendo duas outras cargas positivas, que só podem vir do titânio, Ti ²⁺.

Portanto, K ₂ Ti (CN) ₄ possui os seguintes íons: K ⁺, Ti ²⁺ e CN ^-, na proporção 2: 1: 4 (2 K ⁺: 1 Ti ²⁺: 4 CN ^-).

Referências

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Química (8ª ed.). CENGAGE Learning.
2. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Química orgânica. Aminas. (10 ^th Edition.). Wiley Plus.
3. Wikipedia. (2020). Íon poliatômico. Recuperado de: en.wikipedia.org
4. Washington University. (2001). Tabelas de íons poliatômicos comuns. Recuperado de: química.wustl.edu
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (12 de janeiro de 2019). Íon Poliatômico: Definição e Exemplos. Recuperado de: Thoughtco.com
6. Khan Academy. (2020). Íons poliatômicos. Recuperado de: es.khanacademy.org