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−

Peruskaavat

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

Perkaavat

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

Kommentoi tai kysy aiheesta

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s