comment se forme les ions polyatomiques ?

Description

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Ion polyatomique — Wikipédia
Un ion polyatomique (ou moléculaire) est un ion composé d’ atomes liés de façon covalente ou d’un complexe métallique qui peut être considéré comme une unité simple dans le contexte d’une chimie acide / base ou dans la formation de sels. Par opposition, un ion monoatomique s’est formé à partir d’un seul atome.

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La formation des ions – Cours gratuit de physique chimie pour le college
1) Formation des ions à partir des atomes, Les atomes sont constitués d’électrons en mouvement autour d’un noyau. Lors de certains phénomènes (transformations chimiques, frottements mécaniques, exposition à des rayonnements) l’atome peut perdre un ou plusieurs électrons.

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Les ions polyatomiques forment-ils des liaisons ioniques
Les ions polyatomiques sont des ions composés de deux atomes ou plus liés par des liaisons covalentes, mais qui présentent toujours un déficit ou un excédent net d’électrons, ce qui entraîne une charge globale sur le groupe. Un métal plus un ion polyatomique donne un composé ionique. Comment les ions polyatomiques créent-ils des liaisons ioniques ?

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Ions polyatomiques – Acervo Lima
L’ion hydroxyde, qui est composé d’un atome d’oxygène et d’un atome d’hydrogène et a une charge nette de un, est un exemple simple d’ion polyatomique. Sa formule chimique est OH- . Un ion ammonium, en revanche, a une charge de +1 et est composé d’un atome d’azote et de quatre atomes d’hydrogène ; sa formule chimique est NH 4 + .

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Qu’est-ce qu’un ion polyatomique?
Les ions polyatomiques sont des groupes d’atomes liés par covalence avec une charge positive ou négative provoquée par la formation d’une liaison ionique avec un autre ion. Les composés formés à partir de telles combinaisons ioniques sont appelés composés ioniques polyatomiques, mais l’ion polyatomique se comporte comme une unité.

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Les ions polyatomiques courants (vidéo) | Khan Academy
Les ions polyatomiques les plus courants : préfixes et suffixes usuels … obtient l’hydrogène au sulfate qu’on peut trouver parfois sous l’appellation bisulfate une autre famille importantes se sont tous qui est les carbonates donc on va lannion carbonate co3 2 – et l’hydrogène aux carbonates on va obtenir en fait comme si on rajouter un proton avec le carbonate pour obtenir l’hydrogène …

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15 exemples importants d’ions polyatomiques que vous devez connaître …
Comment se forment les ions polyatomiques ? Ils se forment lorsqu’une molécule neutre perd ou gagne un ou plusieurs électrons. La plupart des ions polyatomiques sont de nature acide qui perd un proton pour donner un anion polyatomique avec moins de cation polyatomique à titre exceptionnel comme NH4+ . À noter :

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Ions polyatomiques que vous devez savoir – greelane.com
C’est la structure chimique de l’anion phosphate. Todd Helmenstin, Bien sûr, plusieurs autres ions polyatomiques se forment avec la charge négative 3, mais les ions borate et phosphate sont ceux à mémoriser. borate – BO 3 3-, phosphate-PO 4 3-, Citer cet article,

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Les ions polyatomiques partagent-ils des électrons – ComparatifsBanques.CA
Les ions polyatomiques sont des ions composés de deux atomes ou plus liés par des liaisons covalentes, mais qui présentent toujours un déficit ou un excédent net d’électrons, ce qui entraîne une charge globale sur le groupe. Un métal plus un ion polyatomique donne un composé ionique. Les ions partagent-ils des électrons ?

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Comment nommer les ions polyatomiques – Portail De La Science
Les ions polyatomiques se composent d’au moins deux atomes — habituellement un atome de base joint avec un ou plusieurs atomes d’oxygène, et parfois aussi des atomes d’hydrogène ou de soufre. Cependant, il existe des exceptions qui ne contiennent pas d’oxygène.

Ion ammonium
Représentation de l’ion ammonium.
Identification
No CAS 14798-03-9
PubChem 223
SMILES
[]

InChI
[]

Propriétés chimiques
Formule NH+
4
Masse molaire2 18,038 5 ± 0,000 5 g/mol
H 22,35 %, N 77,65 %,
pKa 9,25 à 25 °C1
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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L’ion ammonium de formule brute NH4+ est un ion polyatomique de charge électrique positive. Ce cation polyatomique possède une structure tétraédrique, l’atome d’azote N occupant le centre et les quatre atomes d’hydrogène occupant les sommets équivalents du tétraèdre. Il est obtenu par protonation de l’ammoniac (NH3) ; il est parfois présenté comme une molécule d’ammoniac ionisée.
L’ion ammonium est présent dans de nombreux produits nettoyants et désinfectants, à commencer par l’ammoniaque. Avant la découverte de sa véritable structure par les chimistes, il était l’analogue d’un métal alcalin ou d’un alcali. D’où par exemple la désignation d’alcali volatil de l’ammoniaque. Son usage est antique, il est présent dans le sal ammoniac NH4Cl, c’est-à-dire le corps minéral naturel salmiac. Il est présent aussi dans le sulfure d’ammonium (NH4)2S, ancien réactif prisé par l’analyse chimique.
Cas des solutions aqueuses[|]
La mise en solution de
dans l’eau correspond à l’équation suivante :
.
Alors que la préparation d’une solution aqueuse d’hydroxyde d’ammonium (ammoniaque) est :
.
Ce sont des réactions acido-basiques, d’où le couple acide/base suivant :
.
Ce couple a une constante d’acidité Ka égale à 5,62 × 10−10, soit un pKa de 9,25. Dans l’eau, l’ammoniac se dissocie partiellement et forme une solution ionique qui conduit l’électricité.
Cas général[|]
Dans le cas général, on a :
.
Il s’agit d’une réaction réversible, qui forme l’acide très faible de Brönsted ammonium. Le taux d’ammonium formé dépend du pH si on travaille en solution. Si on travaille avec de la vapeur d’ammoniac, elle peut réagir avec HCl pour former le complexe
.
L’ammonium forme souvent un sel avec un anion. La plupart des sels d’ammonium sont solubles dans l’eau.
Liens avec les amines[|]
Chaque atome d’hydrogène de l’ion ammonium peut être remplacé « substitué » par un groupe alkyle ou par un autre groupe organique constitué de chaînes carbonées ou d’autres substituants pour former un ion dit ammonium substitué, « ion ammonium » ou ions ammonium « primaire », « secondaire », « tertiaire » ou « quaternaire » (selon le nombre d’atomes d’hydrogène substitués).
Ces ions sont les acides conjugués d’amines, sauf pour les ammoniums quaternaires qui ne peuvent pas céder de proton. Hormis l’ammonium quaternaire, ils existent en équilibre avec leurs amines remplacées, selon le pH.
La formule est de type N+R4, où un ou plusieurs atomes d’hydrogène sont remplacés par un radical organique (groupe représenté par le symbole R).
Un exemple d’une réaction de formation d’un ion ammonium est celle entre la diméthylamine, (CH3)2NH, et un acide, pour donner le cation diméthylammonium, (CH3)2NH+
2 :
Le cation ammonium quaternaire présente quatre groupes organiques liés à l’atome d’azote (N).
Ils n’ont plus d’atome d’hydrogène lié à l’atome d’azote pouvant jouer le rôle de base, et sont donc chargés de manière permanente.
Ces cations, tels que le tétra-N-butylammonium, sont parfois utilisés pour remplacer les ions de sodium ou de potassium pour augmenter la solubilité d’un composé dans l’ensemble des solvants organiques, selon le principe HSAB, ce qui leur donne une importante toxicologique et écotoxicologique. Pour la même raison, ils sont aussi utilisés comme catalyseurs de transfert de phase.
Les sels d’ammonium et l’ammoniac ne devraient pas être utilisés en piscine car pouvant former le trichlorure d’azote (NCl3) avec le chlore. Les hydrogènes des sels d’ammonium et des amides primaires (exemple : urée) ou secondaires peuvent aussi être remplacés par du chlore.
Couples acide-base[|]
Principaux couples acide-base
Couple acide-base Acide Base
ion ammonium/ammoniac NH+
4 NH3
ion méthylammonium/méthylamine CH3NH+
3 CH3NH2
ion diméthylammonium/diméthylamine (CH3)2NH+
2 (CH3)2NH
ion triméthylammonium/triméthylamine (CH3)3NH+ (CH3)3N
ion ammonium substitué/amine substituée N+R4 NR3
Demi-équation acide-base[|]
Le couple acide-base concerné est :
ion ammonium substitué/amine substituée ;
N+R3H/NR3.
La demi-équation acide-base est donc :
N+R3H
H+ + NR3.
Équation acide/base de solvatation[|]
Les demi-équations acide-base sont :
(CH3)nNH+
4-n
H+ + (CH3)nNH3-n
H2O + H+
H3O+.
L’équation acide-base de dilution est donc :
(CH3)nNH+
4-n + H2O
H3O+ + (CH3)nNH3-n.
Plus simplement :
N+R4
H+ + NR3
H2O + H+
H3O+.
D’où l’équation acide-base de solvatation :
N+R4 + H2O
H3O+ + NR3.
Chimie[|]
Fumée blanche (chlorure d’ammonium, toxique) produite par la réaction dans l’air d’acide chlorhydrique et d’ammoniaque.
L’ion ammonium est généré par la réaction de l’ammoniac (une base faible) avec un acide de Brønsted (donneurs de protons) :
H+ + NH3 →
.
La paire libre d’électrons de l’atome d’azote dans l’ammoniac est représentée comme une paire de points. Cette paire d’électrons forme la liaison avec un proton (H+).
L’ion ammonium est un acide conjugué relativement faible, qui réagit avec les bases de Brønsted pour revenir à l’état de molécule d’ammoniac non chargé :
+ B → HB+ + NH3.
Lorsque l’ammoniac est dissous dans de l’eau, une quantité importante de celui-ci réagit avec l’ion hydronium de l’eau pour donner des ions ammonium :
H3O+ + NH3 → H2O +
.
Le taux d’ammoniac converti en ion ammonium dépend du pH de la solution. Si le pH est bas (c’est-à-dire s’il y a une forte concentration en ions hydronium), les changements s’équilibrent en produisant une plus grande conversion d’ammoniac (par protonation) en ions ammonium. Si au contraire le pH est élevé (la concentration en ions hydronium est faible), l’équilibre est obtenu avec captage de protons de l’ion ammonium par les ions hydroxyde, générant de l’ammoniac.
La formation de composés d’ammonium peut également se produire en phase vapeur, par exemple, lorsque la vapeur d’ammoniac entre en contact avec la vapeur de chlorure d’hydrogène (HCl), un nuage blanc de forme de chlorure d’ammonium qui se déposera éventuellement en une fine couche blanche sur les surfaces.
Les cations ammonium ressemblent à des ions de métal alcalin tels que ceux du sodium, Na+, ou du potassium, K+, et peuvent être trouvés dans des sels comme le bicarbonate d’ammonium, chlorure d’ammonium ou nitrate d’ammonium.
La plupart des sels d’ammonium simples sont très solubles dans l’eau.
Ces ions ammonium ont une grande importance en chimie car :
ils sont des porteurs de charges positives à l’intérieur de molécules organiques et sont utiles dans des applications comme les résines échangeuses d’ions ;
le sulfate d’ammonium est un des engrais chimiques qui ont permis l’agriculture industrielle ;
les ions ammonium peuvent se dissoudre dans le mercure pour former un amalgame. En pratique, on peut en fabriquer par l’électrolyse d’une solution d’ammonium avec une électrode de mercure3. Mais cet amalgame se décompose spontanément pour donner de l’ammoniac et de l’hydrogène4.
Liaisons[|]
Dans l’ion ammonium, l’atome d’azote forme quatre liaisons covalentes (dont une liaison covalente de coordination), au lieu de trois comme dans l’ammoniaque, formant une structure qui est isoélectronique (électroniquement semblable) à celle d’une molécule de méthane.
Notes et références[|]
↑ (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, Boca Raton, CRC Press/Taylor & Francis, 3 juin 2009, 90e éd., 2804 p. (ISBN 9781420090840, présentation en ligne []).
↑ Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 » [], sur www.chem.qmul.ac.uk.
↑ (en) Pseudo-binary compounds [].
↑ (en) VIAS Encyclopedia: Ammonium Salts [].
Voir aussi[|]
Articles connexes[|]
Ammoniac
Anammox
Dichromate d’ammonium
Détergent
Tensioactif
Ammonium quaternaire
Laurylsulfate d’ammonium
Réactif de Berthelot
Bibliographie[|]
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Liens externes[|]
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