Samansatta joner & jonföreningar

Zeus skrev:

Hej!

Är det sant att sammansatta joner kan ingå i jonföreningar? Eller heter det något annat än jonföreningar?

Ja. Ammoniumnitrat är ett salt, exempelvis.

Om ja, skulle natriumhydrixod vara ett exempel på jonförening? NaOH

Ja, NaOH är ett salt.

Jag undrar också vad det är som gör att just H får en extra elektron i denna sammansatta jonen OH. Varför kan inte syret få två extra istället? Typ så här:

Na2OH där O har laddningen 2- och Na har 1+

Det är syret som får den kvarlämnade elektronen i hydroxidjonen. Det har du helt rätt i. Vem påstår något annat?

Zeus skrev:

Jag undrar också vad det är som gör att just H får en extra elektron i denna sammansatta jonen OH. Varför kan inte syret få två extra istället? 

Du menar att det står "OH^-" som om elektornen ges till vätet? Det där minustecknet tillhör så att säga hela jonen, det är inte som att O är neutralt och H är minusladdat nej.

Qetsiyah skrev:

Zeus skrev:

Jag undrar också vad det är som gör att just H får en extra elektron i denna sammansatta jonen OH. Varför kan inte syret få två extra istället? 

Du menar att det står "OH^-" som om elektornen ges till vätet? Det där minustecknet tillhör så att säga hela jonen, det är inte som att O är neutralt och H är minusladdat nej.

Det var just det där jag ville komma åt. Trodde verkligen det var så.

Är detta en korrekt bild över OH? Hittade den på nätet.

Det fanns ingen bra beskrivning på internetsidan men jag antar att den gula elektronen är den elektronen som har tillkommit "extra". Jag ser nu att båda atomer får ett fullt ytterst skal och att den sammansatta jonen får laddningen -1.

Min nya fråga är, fungerar alla sammansatta joner enligt denna princip? Alltså att det formas en ny kovalent bindning med en extra elektron för att uppnå fullt valensskal för de ingående atomerna.

I fallet med NaOH kommer ju hydroxidjonen få en extra elektron från natriumatomen. Därför kommer även natrium få fullt yttersta skal. Men jag blir förvirrad då jag ser föreningar som Ni(OH)2 t.ex. Kommer verkligen nickel få fullt valensskal i det fallet? Den förlorar visserligen sina två valenselektroner i tredje skalet, men vad händer med elektronerna i 3d-orbitalerna? Så kommer nickelatomen få fullt valensskal eller inte?

Hoppas jag inte var alltför otydlig.

Ja, det är en bra bild av hydroxidjonen.

Många sammansatta joner fungerar på det sättet, men vissa är krångligare - men då är även den konjugerade syran eller basen också extra krånglig.

Övergångsmetaller (som nickel) är krångliga. De flesta övergångsmetaller kan bilda flera olika joner. Den bästa gissningen är att metallatomen har blivit av med sina båda s-elektroner och fått laddningen +2 men det är ändå fel oftare än det är rätt.

I den här bilden, är det svavelatomen som har en extra negativ laddning?

Troligen, eftersom Wikipedia skriver den som ⁻SCN. Det skulle betyda ett fritt elektronpar på N och 8 elektroner runt S.

Det behövs experthjälp i form av Teraeagle här, som dessutom är metallurg. Det har mycket riktigt med orbitaler att göra, och jag är överraskad att du vet om det så tidigt.

Frågan är alltså 'var' den extra (eller flera extra) elektronen befinner sig i en sammansatt jon. Det är såhär att sammansatta joner kan ha resonansstrukturer där elektronen åker runt, så det är inte en och samma hela tiden. Du har väl lärt dig att rita Lewisstrukturer? När man ritar lewisstrukturer brukar man även ha kantiga paranteser runt och laddingen utanför allt för att förtydliga att laddningen tillhör hela sammansatta jonen och inte en enskild atom.

Anledningen man inte hittar något om man googlar "OH- resonance structure" är för att den du har visat (elektronen i mitten) är överlägset dominerande. OH- sägs därför inte ha någon resonansstruktur.

Angående nickel 2+ jonen så kan man googla "ni2+ electron configuration" och det är [Ar] 3d^8. Det är dock inte relevant för din originalfråga som handlar om sammansatta joner. Ni(OH)2 är ett salt.

Angående NCS- kan du googla NCS- resonance. https://chemistry.stackexchange.com/questions/91014/what-is-the-most-important-resonance-structure-of-scn⁻

Min nya fråga är, fungerar alla sammansatta joner enligt denna princip? Alltså att det formas en ny kovalent bindning med en extra elektron för att uppnå fullt valensskal för de ingående atomerna.

Svar nej.

Jag tycker att Qetsiyah och hans länk förklarar det rätt bra. Man kan ha åtminstone två relativt stabila resonansformer, men det är nog inte jätteviktigt var elektronen egentligen sitter. Merparten av jonens egenskaper kommer från att det är just en jon och inte en molekyl. I många fall är det svårt att resonera sig fram till vilken resonansstruktur som dominerar utan man måste göra experiment för att försöka ta reda på det. Tyvärr är det inte särskilt lätt att hitta fakta från sådana experiment, speciellt inte om det är något mer ovanligt ämne.

Angående nickel 2+ jonen så kan man googla "ni2+ electron configuration" och det är [Ar] 3d^8.

Jag blir mest förvirrad eftersom s- och p-orbitalerna i det tredje skalet också är fulla med elektroner. Totalt finns därför 16 elektroner i skal 3. Men alltså räknas bara elektronerna i 3d-orbitalerna som valenselektroner?

Ska läsa på lite om det där med resonansstrukurer.

Nickel avger sina två 4s-elektroner när den bildar en tvåvärd nickeljon. Det är dessa två elektroner som är nickels valenselektroner och som kan avges ganska lätt eftersom de finns längre ut från kärnan och därför inte binds lika starkt till den. Hos nickeljonen finns det mycket riktigt 16 valenselektroner.

Om du vill veta hur många valenselektroner ett ämne har ska du kolla på hur många elektroner som har det högsta huvudkvanttalet, dvs ”siffran som står före bokstaven”. Om man skriver ut hela elektronkonfigurationen för nickel så blir det 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s² där 4s med sina två elektroner utgör valensskalet. Jämför man med broms konfiguration som är 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁵ så utgör 4s och 4p valensskalet med sina 2+5=7 elektroner.

Att d-orbitalerna tas med bland valenselektronerna hos jonerna till övergångsmetallerna är till stor del anledningen till att det är så svårt att förutse vilken laddning deras joner kommer att ha och att det oftast finns joner med olika laddningar. I vissa fall kan en eller flera d-elektroner avges ganska lätt, medan de inte alls avges hos vissa andra ämnen. d-orbitalerna förklarar mycket av det som normalt inte brukar förklaras inom gymnasiekemin. Förutom att de förklarar laddningen hos övergångsmetallernas joner förklarar de även saker som varför oktettregeln inte gäller för alla ämnen eller (tillsammans med f-orbitalerna) varför kvicksilver är flytande och varför ädelmetallerna är ädla. De förklarar även varför vissa ämnen är färgade medan andra är transparenta och varför vissa metalljoner bildar komplex medan andra inte gör det. De förklarar varför tungmetaller är giftiga medan lättmetaller generellt sett inte är det.