Pane ionit muistiin

Kemiassa kaavat ovat keskeisiä, sillä niistä voi päätellä aineiden ominaisuuksia. Nimi sitä vastoin ei paljasta ominaisuuksia, paitsi mitä nyt happoja on tapana ristiä hapoiksi. Koska nimeä käytetään vain aineeseen viittaamiseen, sen osaaminen ei ole kemiassa keskeistä. Nimen avulla tietää vain, mistä puhutaan.

Ionin kaavan muistamisessa auttaa ionia vastaava sähköisesti neutraali aine. Yksiatomisen epämetalli-ionin varauksessa on se määrä elektroneja, jonka kyseinen alkuaine tarvitsee oktettiin: F⁻, Cl⁻, Br⁻, I⁻, O²⁻, S²⁻, N³⁻, P³⁻.

Sähköisesti neutraalia ainetta neutraloimalla tulee ioneja: rikkihaposta H₂SO₄ saadaan HSO₄⁻ ja SO₄²⁻, rikkihapokkeesta H₂SO₃ saadaan HSO₃⁻ ja SO₃²⁻, typpihaposta HNO₃ saadaan NO₃⁻, typpihapokkeesta HNO₂ saadaan NO₂⁻, fosforihaposta H₃PO₄ saadaan H₂PO₄⁻, HPO₄²⁻ ja PO₄³⁻, hiilihaposta H₂CO₃ saadaan HCO₃⁻ ja CO₃²⁻. Lisäksi ammoniakista NH₃ saadaan NH₄⁺ ja vedestä H₂O saadaan OH⁻ ja H₃O⁺.

Koska epäorgaanisista ioneista käytettäviä nimiä ei ole muodostettu kovinkaan systemaattisesti, kaavan lisäksi olisi opeteltava nimi ja nimi pitäisi vielä osata yhdistää oikeaan kaavaan. Toki nimen voi tarvittaessa tarkistaa netistä, paitsi yo-kokeessa. Mutta taulukkokirjaa voi sentään aina käyttää, paitsi pääsykokeessa. Jos on joskus pakko turvautua niin hataraan rakennelmaan kuin muisti, apuna on etenkin alkuun hyvä käyttää muistisääntöjä.

Ionien nimien ymmärtämiseksi ei tarvitse tuntea kaikkia vokaaleja, vaan riittää osata aat ja iit. Nimissä nimittäin on sen verran säännönmukaisuutta, että aa sisältää enemmän happea kuin ii: sulfaatti-ionissa SO₄²⁻ on 4 happiatomia ja sulfiitti-ionissa SO₃²⁻ on 3 happiatomia. Myös tekstinä aa vie enemmän tilaa kuin ii.

Lisävarmistusta tuovat englannin sanat fat ja fit. Sulfaatin 4 on varsin selkeä kaavakuva keskivartalolihavuudesta. Jos taas sulfiitin 3:a katsoo kuin hymiöitä ennen vanhaan, näkökentässä törröttävät bikini fitness -kilpailijan terhakkaat hauikset.

Fat-sääntö pätee myös fosfaatti-ioniin PO₄³⁻. Kaavassa on yksi miinus enemmän kuin sulfaatissa. Näin ioneilla on yhtä monta elektronia, sillä fosforiatomilla on omasta takaa yksi elektroni vähemmän kuin rikkiatomilla.

Lisää nimiä saadaan vedyillä: vetysulfaatti-ioni HSO₄⁻, vetysulfiitti-ioni HSO₃⁻, vetyfosfaatti-ioni HPO₄²⁻, divetyfosfaatti-ioni H₂PO₄⁻. Vety tulee paikalle riisuttuna H⁺:na, joten negatiivinen varaus vähenee samaan tahtiin.

Riisumisesta puheen ollen, makuuhuoneesta saattaa joskus kuulua: Nyt riitti kakkonen, Åke! Näin voidaan muistaa, että nitriitti-ioni on NO₂⁻ ja sitä vastaava happo on typpihapåke HNO₂ tai typpihapoke, jos ei ole 6. marraskuuta.

Samaa teemaa ei ehkä kannattaisi jatkaa lauseella: Nyt räät kolmoselle, Aappo! Siitä saa kyllä selville, että nitraatti-ionissa NO₃⁻ on kolme happea ja että HNO₃ on typpihappo. Epäselväksi kuitenkin jää, mitä tässä yhteydessä tarkoitetaan ”räällä” ja 3:lla.

On myös olemassa fosfaatti-ionin sukulainen arsenaatti-ioni AsO₄³⁻. Naattihan on ikään kuin kahva, jolla porkkana voidaan vetää maasta. Muistisäännön kehittelyni on kuitenkin jumittunut, koska ionin nimessä näkyy naatin lisäksi vain arse eikä porkkanaa ollenkaan.

Toinen naatti on karbonaatti-ioni CO₃²⁻. Sen varaus on yhdellä negatiivisempi kuin nitraatti-ionilla NO₃⁻, sillä hiili on jaksollisessa järjestelmässä typestä yhden askeleen verran vasemmalle ja kummassakin ionissa on tyylikästä olla yhtä monta elektronia. (Hiilestä vasemmalle on boori, joka muodostaa boraatti-ionin BO₃³⁻.) Happiatomien määrän karbonaatissa voi palauttaa mieleen sanoista karbonaatti, kolme, jotka taas on helppo muistaa norjan ja ruotsin kielen hiiltä tarkoittavista sanoista karbon ja kol.

Kun siirrytään sulfaatti-ionin SO₄²⁻ rikistä oikealle, tullaan klooriin ja tuloksena on yhdellä yksiköllä positiivisempi perkloraatti-ioni ClO₄⁻. Voit kerätä koko sarjan: kloraatti-ioni ClO₃⁻, kloriitti-ioni ClO₂⁻ ja hypokloriitti-ioni ClO⁻. Vastaavat hapot ovat perkloorihappo HClO₄, kloorihappo HClO₃, kloorihapoke HClO₂ ja hypokloorihapoke HClO.

Hapoista vahvin ja eniten happea sisältävä on tietysti se, jonka nimessä on per, kelle tämä tuli yllätyksenä? Hypo tulee sanoista hyvin ponneton, tai ainakin voisi tulla. Kun perkloraatti-ionista ClO₄⁻ vaihdetaan kloori mangaaniin, saadaan permanganaatti-ioni MnO₄⁻.

Monissa reaktioissa esiintyy dikromaatti-ioni Cr₂O₇²⁻. Sen rakenteessa on ikään kuin yhdistynyt kaksi kromaatti-ionia CrO₄²⁻, jotka jakavat yhden happiatomin. Kromaatti-ionin varaus on siis −2; eihän kyseessä perkromaatti olekaan.

Nitridi-ionin N³⁻ alaindeksillinen kaksoisveli on atsidi-ioni N₃⁻. Kemiassa ats on typen tavaramerkki: esimerkiksi N₂H₄ on hydratsiini. Ja kun ihminen sanoo atsii, hänen hengitysteistään ajautuu ulos pääasiassa mitäpä muutakaan kuin typpeä.

Vaikka metsästä löytyvästä käenkaalista voi valmistaa ihan ok salaattia, oksalaattia C₂O₄²⁻ siitä voi saada liikaa. Vastaava happo on oksaalihappo H₂C₂O₄. Se on orgaaninen aine, mutta tulkoon mainituksi, koska se on varmaan tutumpi epäorgaanikoille kuin orgaanikoille.

Toinen titrausten vakioaineista on tiosulfaatti-ioni S₂O₃²⁻. Siinä rikki, johon tio viittaa, on korvannut sulfaatti-ionista SO₄²⁻ yhden hapen. Myös tiosyanaatti-ioni SCN⁻ on melko yleinen, niin yleinen, että sen avulla voi muistaa harvakseltaan vastaan tulevan syanaatti-ionin OCN⁻. Vastaava happo on kutakuinkin olematon syaanihappo HOCN, ja sen osana on syaaniradikaali CN. Syaania vastaava ioni on syanidi-ioni CN⁻, ja sitä vastaava happo on vetysyanidi HCN.

Veden happomuoto on oksoniumioni H₃O⁺. Emäsmuoto OH⁻ on suomeksi vierasperäisesti hydroksidi-ioni, vaikka vetyoksidi-ioni olisi paremmin linjassa muiden vastaavien nimien kanssa.

Vedyn ionia H⁺ sanotaan usein protoniksi, vaikka protoni on oikeastaan neutroniton isotooppi ¹H⁺. Virallinen nimitys H⁺:lle olisi hydroni, mutta sitä harva tuntee. Itse käytän ihan vain nimeä vetyioni. Vetykationi olisi liioiteltua täsmällisyyttä, sillä vetyanionilla H⁻ on oma nimensä hydridi. Se on johdettu samalla tavalla kuin muidenkin yksiatomisten anionien nimet.

Vihreiden korttien pino, jonka päällimmäisessä kortissa lukee ”SO32−”, ja sinisten korttien pino, jonka päällimäisessä kortissa lukee ”sulfaatti”. — Perkaava ja perusnimi.

Tein lukiokemian epäorgaanisista ioneista muistikortit, joissa on etupuolella ionin nimi ja kääntöpuolella ionin kaava. Peruspakka sisältää 20 mielestäni tärkeintä ionia, ja perpakassa on 20 toiseksi tärkeintä ionia.

Ionien nimiä ja kaavoja voi harjoitella tällä sivulla samaan tapaan kuin aiemmin alkuaineiden nimiä ja merkkejä. Vastaukset saa näkyviin esimerkiksi maalaamalla kursorisella siveltimellä.

Perusnimet

fluoridi-ioni F⁻ – kloridi-ioni Cl⁻ – bromidi-ioni Br⁻ – jodidi-ioni I⁻ – hydroksidi-ioni OH⁻ – oksoniumioni H₃O⁺ – oksidi-ioni O²⁻ – nitraatti-ioni NO₃⁻ – sulfaatti-ioni SO₄²⁻ – karbonaatti-ioni CO₃²⁻ – ammoniumioni NH₄⁺ – fosfaatti-ioni PO₄³⁻ – sulfidi-ioni S²⁻ – nitridi-ioni N³⁻ – nitriitti-ioni NO₂⁻ – vetykarbonaatti-ioni HCO₃⁻ – vetysulfaatti-ioni HSO₄⁻ – vetyfosfaatti-ioni HPO₄²⁻ – vetysulfidi-ioni HS⁻ – divetyfosfaatti-ioni H₂PO₄⁻

Pernimet

vetyioni/hydroni H⁺ – hydridi-ioni H⁻ – permanganaatti-ioni MnO₄⁻ – dikromaatti-ioni Cr₂O₇²⁻ – sulfiitti-ioni SO₃²⁻ – syanidi-ioni CN⁻ – perkloraatti-ioni ClO₄⁻ – kloraatti-ioni ClO₃⁻ – kloriitti-ioni ClO₂⁻ – hypokloriitti-ioni ClO⁻ – kromaatti-ioni CrO₄²⁻ – fosfidi-ioni P³⁻ – peroksidi-ioni O₂²⁻ – jodaatti-ioni IO₃⁻ – bromaatti-ioni BrO₃⁻ – vetysulfiitti-ioni HSO₃⁻ – oksalaatti-ioni C₂O₄²⁻ – arsenaatti-ioni AsO₄³⁻ – atsidi-ioni N₃⁻ – tiosulfaatti-ioni S₂O₃²⁻