Iyon Sayısı

iyon sayısı

İyon

Bu madde fizik ve kimyadaki yüklü parçacıklar hakkındadır. Antik uygarlık için İyonya sayfasına bakınız.

Lityumve Florarasında elektrontransferi. Lityum ve Flor atomları iyonik bağ kurarak Li+ ve F- iyonlarına dönüşürler.

İyon ya da yerdeş (Fransızca kökenli ion), bir veya daha çok elektron kazanmış ya da yitirmiş bir atomdan (veya bir atom grubundan) oluşmuş elektrik yüklü parçacıktır. Atomlar kararsız yapılarından kurtulmak ve kararlı hale gelebilmek için elektron alırlar ya da kaybederler. Bunun için de başka bir atomla ya da kökle bağ kurarlar. Pozitif (+) elektrik yüklü iyonlara katyon, negatif (–) elektrik yüklü iyonlara anyon denir. Anyon ve katyon iyonların bağ yapma şekilleri farklı olabilir. Anyonlar elektron ortaklaşmasıyla ve elektron alış-verişiyle bağ kurarken katyon olan iyonlar yalnızca elektron alış-verişiyle bağ kurar. Bir hidrojen atomu kararlı hale geçmek istediğinde 1 elektron alarak anyon haline gelir. Fakat Lityum atomu ise kararlı hale geçerken 1 elektron vererek katyon haline gelir.

Örnek olarak;

H⁺ (1 elektron vermiş atom)
OH^– (1 elektron almış atom grubu)
(SO₄)^2– (2 elektron almış atom grubu)

If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Bağlandığınız bilgisayar bir web filtresi kullanıyorsa, *.kastatic.org ve *.kasandbox.org adreslerinin engellerini kaldırmayı unutmayın.

Çok atomlu iyonları yaygın olan iyonik bileşikleri nasıl adlandırırız?

Bu makalede çok atomlu iyonlardan bahsedeceğiz. İsminden de anlaşılacağı üzere, çok atomlu bir iyonun birden fazla atomu vardır. Çok atomlu iyonların bu özellikleri, onları sadece bir atom bulunduran tek atomlu iyonlardan ayırır. Tek atomlu iyonlara örnek olarak Na+start text, N, a, end text, start superscript, plus, end superscript, Fe3+start text, F, e, end text, start superscript, 3, plus, end superscript, Cl−start text, C, l, end text, start superscript, minus, end superscript ve başka birçok atom gösterilebilir. Bu makaleyi okurken, tek atomlu temel iyonlar ve iyonik bileşiklerin isimlendirilmesi ile kimyasal formüllerinin yazılması gibi konularda bilginizinin olduğunu varsayıyoruz.

Çok atomlu iyonların yapıları

Çok atomlu iyonları daha iyi anlamak için onları tek atomlu iyonlarla karşılaştırabiliriz. Tek atomlu bir iyon, elektron kazanarak veya kaybederek iyon haline gelmiş bir atomdur. İyonun net bir yükü bulunur, çünkü toplam elektron sayısı çekirdekteki toplam proton sayısı ile eşit değildir. Bu yüzden, nötr bir atom ile karşılaştırıldığında iyon için şunları söyleyebiliriz: Negatif yüklü bir anyon ise daha fazla sayıda elektronu; pozitif yüklü bir katyon ise daha az sayıda elektronu olduğunu anlayabiliriz. Örneğin, nötr bir klor atomunun atom numarası 17'dir. Bu da, klorun 17 protonu ve 17 elektronu olduğu anlamına gelir. Nötr haldeki atom bazı durumlarda bir elektron kazanarak klörür (Cl−start text, C, l, end text, start superscript, minus, end superscript) anyonuna dönüşür:

Cl+e−→Cl−space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start color #11accd, start text, C, l, end text, end color #11accd, space, space, space, plus, space, space, space, e, start superscript, minus, end superscript, space, space, space, right arrow, space, space, space, start color #aa87ff, start text, C, l, end text, start superscript, minus, end superscript, end color #aa87ff

17elektron18elektronspace, space, space, space, start color #11accd, 17, start text, e, l, e, k, t, r, o, n, end text, end color #11accd, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start color #aa87ff, 18, start text, e, l, e, k, t, r, o, n, end text, end color #aa87ff
17proton17protonspace, space, space, space, space, 17, start text, p, r, o, t, o, n, end text, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, 17, start text, p, r, o, t, o, n, end text

Bir elektron kazanınca, klörür anyonunun 17 protonu ve 18 elektronu olur. Elektron sayısı proton sayısından bir fazla olduğu için, iyonun net yükü -1 olarak ifade edilir.

Benzer şekilde, çok atomlu bir iyonu da elektron kazanarak ya da kaybederek iyon haline gelen bir molekül olarak düşünebiliriz. Çok atomlu bir iyonda, kovalent bağlı atom grubu net bir yüke sahiptir, çünkü moleküldeki toplam elektron sayısı toplam proton sayısına eşit değildir. Lewis nokta yapılarını çizerken, çok atomlu bir iyonun toplam yükü, iyondaki her bir atomun formal yüklerinin toplamına eşit olur.

Örneğin, çok atomlu bir iyon olan hidroksiti (OH−start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript) ele alalım. Solda, hidroksit iyonunun Lewis nokta yapısını görüyoruz. Bir oksijen ve bir hidrojen atomu içeriyor. Bu atomların arasındaki tek çizgi kovalent bağı gösteriyor. Buradaki bağ, Hstart text, H, end text ve Ostart text, O, end text atomları arasında paylaşılan iki elektronu içeriyor. Ostart text, O, end text atomunun etrafındaki noktalar yalın çift olan elektronları gösterir. Hidroksitte, oksijenin 3 çift yalın elektronu bulunur, bu da toplamda 6 yalın elektron olduğunu gösterir.

Hidroksit iyonunun net yükü, Lewis nokta yapısının tamamını köşeli parantez içine alarak ve yükü sağ üst köşeye yazarak gösterilir. Hidroksitin -1 yükü olduğunu görüyoruz. Bu da, iyonun elektron sayısının, bir hidrojen atomu ve bir oksijen atomunun çekirdeklerindeki protonların sayısından 1 fazla olduğu anlamına gelir.

Kavram tekrarı: Bir hidroksit iyonunda kaç adet proton ve elektron bulunur?

Yaygın görülen çok atomlu iyonlar

Çok atomlu iyonlar aslında her yerdeler! Örneğin, bikarbonat iyonları (HCO3−start text, H, C, O, end text, start subscript, 3, end subscript, start superscript, minus, end superscript) kanımızın pH değerinin korunmasına yardımcı olur. Öte yandan fosfat iyonları (PO43−start text, P, O, end text, start subscript, 4, end subscript, start superscript, 3, minus, end superscript) ise birçok metabolik işlem için son derece önemlidir. En fazla bilinen çok atomlu iyonların isimlerini, yüklerini ve formüllerini bilmek, iyonik bileşikleri tanımaya ve reaktifliklerini bilmeye yardımcı olur. Aşağıdaki tablo, yaygın olarak görülen bazı çok atomlu iyonların bir listesini sunmaktadır.

formu¨lHg22+NH4+NO2−NO3−SO32−SO42−HSO4−OH−CN−PO43−HPO42−H2PO4−isimCıva(I)AmonyumNitritNitratSu¨lfitSu¨lfatHidrojen su¨lfat (bisu¨lfat*)HidroksitSiyanu¨rFosfatHidrojen fosfatDihidrojen fosfatformu¨lSCN−CO32−HCO3−ClO−ClO2−ClO3−ClO4−C2H3O2−(veya CH3COO−)MnO4−Cr2O72−CrO42−O22−C2O42−isimTiyosiyanatKarbonatHidrojen karbonat (bikarbonat*)HipokloritKloritKloratPerkloratAsetatPermanganatDikromatKromatPeroksitOksalat

*Resmi olmayan ancak yaygın olarak kullanılan adı.

Makalenin geri kalanında bu tablodaki çok atomlu iyonlardan bahsedeceğiz.

Çok atomlu iyonları içeren bileşiklerin adları ve kimyasal formülleri

Artık yaygın olarak bilinen çok atomlu iyonlar hakkında bilgi sahibi olduğumuza göre, bu iyonları içeren bileşiklerin nasıl adlandırıldıklarına ve kimyasal formüllerinin yazılış biçimlerine göz atabiliriz. Akılda tutulması gereken iki önemli nokta var:

Eğer bir bileşik aynı türden çok atomlu iyonladan birden fazlasını içeriyor ise, bileşikte o türden kaç tane iyon olduğunu belirten bir alt simge kullanmadan önce, iyonun formülünü parantez içinde göstermemiz gerekir.
İyonik bileşiğin toplam yükü nötr olmalıdır. Başka bir deyişle, bileşikteki anyonların ve katyonların yüklerinin toplamı sıfıra eşit olmalıdır. Bu kural, anyonlarının ve katyonlarının yükü bilinen bir iyonik bileşiğin formülünün bulunabilmesine yardımcı olur. Bu kural aynı zamanda bir iyonik bileşiğin kimyasal formülü bilindiğinde, o bileşikteki bir iyonun yükünün bulunabilmesine de olanak sağlar.

Bazı örneklere göz atalım.

Örnek 1: Bileşiğin isminden yola çıkarak kimyasal formül bulma

Kalsiyum hidroksitin kimyasal formülü nedir?

Kalsiyum bir toprak alkali metaldir. Periyodik tabloda 2. grupta bulunur ve buna bağlı olarak +2 yüklü iyonlar oluşturur. Yukarıdaki tablonun da yardımıyla, hidroksitin OH−start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript formülüne ve -1 yüke sahip olduğunu biliyoruz. Yani Ca2+start text, C, a, end text, start superscript, 2, plus, end superscript'daki +2 yükü nötrlemek için iki hidroksit iyonuna ihtiyacımız var. Formülü yazarken, OHstart text, O, H, end text parantez içine alınır ve parantezin dışına, sağ alta, 2 rakamı yazılır. Böylece her Ca2+start text, C, a, end text, start superscript, 2, plus, end superscript katyonu için iki adet hidroksit iyonu olduğu gösterilmiş olur. Bu yüzden de, bileşiğin kimyasal formülü Ca(OH)2start text, C, a, left parenthesis, O, H, right parenthesis, end text, start subscript, 2, end subscript'dir.

Kavram kontrolü: CaOH2start text, C, a, O, H, end text, start subscript, 2, end subscript kalsiyum hidroksit için neden yanlış formüldür?

Örnek 2: Çok atomlu iyon içeren iyonik bileşiklerin adlandırılması

Formülü Ni3(PO4)2start text, N, i, end text, start subscript, 3, end subscript, left parenthesis, start text, P, O, end text, start subscript, 4, end subscript, right parenthesis, start subscript, 2, end subscript olan bileşiği nasıl adlandırılır?

İyonik bileşiklerin adlandırılmasında, formülü önce katyonlara ve anyonlara ayırmak bize yardımcı olacaktır. Bu bileşikteki katyon nikel bazlıdır. Nikel, farklı yüklerde birçok katyon oluşturabilen bir geçiş metalidir. Bu yüzden, bileşiği isimlendirirken, bu bileşikteki nikel iyonunun yükünü bulmamız gerekir. Şansımıza, anyonun yükünü biliyoruz: Fosfat çok atomlu bir iyondur ve her zaman -3 yüke sahiptir. Bir iyonik bileşiğin toplam yükünün sıfır olduğunu da bildiğimize göre, nikel iyonunun yükünü bulmak için bileşiğin kimyasal formülünü ve fosfatın yükünü kullanabiliriz:

Net yu¨k=0=(katyon sayısı×katyon yu¨ku¨)+(anyon sayısı×anyon yu¨ku¨)start text, N, e, t, space, y, u, with, \", on top, k, end text, equals, 0, equals, left parenthesis, start text, k, a, t, y, o, n, space, s, a, y, ı, s, ı, end text, times, start color #1fab54, start text, k, a, t, y, o, n, space, y, u, with, \", on top, k, u, with, \", on top, end text, end color #1fab54, right parenthesis, plus, left parenthesis, start text, a, n, y, o, n, space, s, a, y, ı, s, ı, end text, times, start text, a, n, y, o, n, space, y, u, with, \", on top, k, u, with, \", on top, end text, right parenthesis

Bu denklemi yeniden düzenlediğimizde, katyonların yüklerinin toplamının, anyonların yüklerinin toplamının −1minus, 1 katına eşit olduğunu görebiliriz.

katyon sayısı×katyon yu¨ku¨=−1×(anyon sayısı×anyon yu¨ku¨)start text, k, a, t, y, o, n, space, s, a, y, ı, s, ı, end text, times, start color #1fab54, start text, k, a, t, y, o, n, space, y, u, with, \", on top, k, u, with, \", on top, end text, end color #1fab54, equals, minus, 1, times, left parenthesis, start text, a, n, y, o, n, space, s, a, y, ı, s, ı, end text, times, start text, a, n, y, o, n, space, y, u, with, \", on top, k, u, with, \", on top, end text, right parenthesis

Katyonların ve anyonların sayısı için, kimyasal formülden bildiğimiz değerleri yerine koyabiliriz. Anyon yükünü de yerleştirdiğimizde, nikelin yükünü bulmak için aşağıdaki denklemi çözebiliriz:

3×katyon yu¨ku¨katyon yu¨ku¨=−1×(2×3−)=6+=36+=2+

Artık bileşikteki katyonun nikel (II) olduğunu biliyoruz. Bileşiğin tamamını adlandırabilmek için, önce katyonun ismi (yükü parantez içinde Roma rakamlarıyla yazılır) kullanılır. Daha sonra da anyonun ismi yazılır.

Bu nedenle, bileşiğin adı nikel (II) fosfattır.

Örnek 3: Bir iyonik bileşiği iyonlarına ayırma

Ca(MnO4)2start text, C, a, left parenthesis, M, n, O, end text, start subscript, 4, end subscript, right parenthesis, start subscript, 2, end subscript iyonik bileşiğinde bulunan iyonlar hangileridir?

Her bir iyonun formülünü, yükünü ve sayısını belirtelim.

Bir iyonik bileşiğin formülünü analiz ederken, önce tanıdık gelen iyonların formüllerine bakılır. Bu örnekte, permanganatın (MnO4−start text, M, n, O, end text, start subscript, 4, end subscript, start superscript, minus, end superscript) yukarıdaki tabloda listelenen çok atomlu iyonlardan biri olduğunu görüyoruz. Formülünü analiz ettiğimiz bileşikte 2 adet permanganat iyonu olduğunu anlıyoruz.

Permanganat iyonu -1 yük taşıdığı için, iyonik bileşiğin tamamına 2×(2, times, left parenthesis-1)=right parenthesis, equals-22 net yük kazandırır. Tüm iyonik bileşiklerde net yükün sıfır olması gerektiğini unutmayın. Bu yüzden kalsiyum, iki MnO4−start text, M, n, O, end text, start subscript, 4, end subscript, start superscript, minus, end superscript iyonundan gelen -2 net yükü dengelemek için Ca2+start text, C, a, end text, start superscript, 2, plus, end superscript katyonu halinde bulunmalıdır.

Mantığımızı kontrol etmek için kendimize "Kalsiyum genellikle +2 yüklü katyonlar mı oluşturur?" sorusunu sorabiliriz. Kalsiyum (Castart text, C, a, end text) 2. grup metali olduğu için, genellikle iki elektron vererek +2 yüklü katyonlar oluşturur. Böylece, cevabımız kimyasal reaktiflik konusunda edindiğimiz bilgilerle uyumlu olduğunu da görüyoruz! Harika, değil mi?

Bu nedenle, Ca(MnO4)2start text, C, a, left parenthesis, M, n, O, end text, start subscript, 4, end subscript, right parenthesis, start subscript, 2, end subscript iyonik bileşiğinde bir Ca2+start text, C, a, end text, start superscript, 2, plus, end superscript katyonu ve iki MnO4−start text, M, n, O, end text, start subscript, 4, end subscript, start superscript, minus, end superscript anyonu vardır.

Bir iyonik bileşiği, onu oluşturan iyonlarına ayırabilmek genellikle yararlıdır. Bu yöntemi uygulamanın faydalı olabileceği örnekler, bir iyonik bileşiğin suda çözündüğü tepkimelerdir. Çoğu iyonik bileşik suda çözünebilir ve çözelti haline gelince iyonlarına ayrılır. Ayrılan iyonlar, başlangıçtaki iyonik bileşikteki diğer iyonlardan farklı ve serbest bir biçimde kendi kimyasal yollarına giderler.

Nötr atomlar elektron kazandıklarında ya da kaybettiklerinde iyonlar oluştuğu gibi, çok atomlu bir iyon da nötr bir molekülün elektron kazanması ya da kaybetmesi oluşur. Bu da, çok atomlu bir iyonun, moleküldeki toplam elektron sayısının toplam proton sayısına eşit olmaması sebebiyle net bir yük taşıyan kovalent bağlı atomlar grubu olması anlamına gelir. Çok atomlu bir iyonun Lewis nokta yapısında, tüm atomların formal yüklerinin toplamı, iyonun net yüküne eşit olmalıdır.

En yaygın çok atomlu iyonları bilen biri, iyonik bileşikleri daha kolay tanır ve reaktifliklerini tahmin edebilir. Var olan bütün çok atomlu iyonları öğrenmek epey zor olsa bile, çoğu iyonun formüllerinde, isimlerinde ve yüklerinde benzerlikler bulunur. Bu benzerlikler zamanla öğrenilebilir, böylece bütün iyonları ezberlemek zorunda da kalmazsınız.

Bonus: Çok atomlu iyonları öğrendikten sonra, "Çok atomlu iyonu bul" adlı oyunu oynayabilirsiniz. Bu oyunda, çok atomlu iyon içeren ve günlük hayatta karşılaştığımız bileşik örneklerini bulmaya çalışacaksınız. Bu makalede kabartma tozu ve tebeşir örneklerini verdik. Peki siz kendiniz başka örnekler bulabilir misiniz? İpucu: Krem, şampuan veya diş macununuzun "İçindekiler" listesine göz atın. Bulduğunuz örnekleri yorum olarak aşağıda bizlerle paylaşabilirsiniz!

İyon Nedir, Ne İşe Yarar? İyon Yükü Nasıl Bulunur, Nasıl Hesaplanır?

Doğa olaylarının oluşturduğu enerji akımları iyon oluşumunun nedenleridir. Uzaydan gelen kozmik ışınlardan, bitkinin fotosentez olayına okyanusta oluşan dalgalara kadar yaşananlar atom zerreciklerini iyona dönüştürmektedir.

İyon Nedir, Ne İşe Yarar?

İyon kimyasal bir maddedir. Bu da Nötr olmayan yani elektron alarak atomun değişime uğramış hali demektir. İyon negatif ve pozitif olarak elektron yüklenmektedir. Hatta pozitif ve negatif elektron yükünün haricinde bilinmeyen X atomu verisi de kullanılarak İyon yükü hesabı yapılabilmektedir.

İyon Dünya üzerinde dolaşan havanın vitamini olarak tanımlanabilen bir maddedir. Yaşam alanlarında negatif iyon yükünün hava kirliliği yaşanan yerlerde pozitif iyon yükünün fazla olduğu tespit edilmektedir. Negatif iyonların daha serbest dolaşımda olduğu da bilinen bir gerçektir. Sağlıklı yaşamın en büyük desteği yüksek oksijendir.

Yağmurlu havalarda da pozitif iyonlar aşağı ineceğinden negatif iyonların artması nedeniyle pencerelerinizi açarak evinizi havalandırın. Hatta yağmurda yürüyün önerileri verilmektedir. İyon gündelik yaşamda kullanılan pek çok üründe görülebilmektedir.

En belirgin örneği, üretim teknolojisiyle iyonlanan saç kurutma makineleridir. Saç kurutma makinelerinden çıkan enerji oksijenle birleşerek negatif iyon yaymaktadır. Aksi halde saçlar yüksek elektrik enerjisi yüklenerek elektrik çarpmasına neden olabilir. Ayrıca elektrikli ısıtıcılar gibi pek çok üründe iyon yükü dengesi sağlanmaktadır.

İyon Yükü Nasıl Bulunur?

İyon, değişime uğrayan atom olarak ifade edilebilen bir maddedir. Solunan havada yüksek oranda iyon bulunmaktadır. Atomun iyona dönüşebilmesi için enerji akımı gerekmektedir. Doğada bulunan havanın hesaplanabilen ortalama değerleri; Azot oranı % 78, su buharı % 1 ve Oksijen oranı da % 21 şeklindedir.

Atmosferde ise farklı gazlar ve karbondioksitle birlikte bulunan 12 pozitif iyona karşısında 10 negatif iyon bulunduğu bilinmektedir. Havası kirli olarak adlandırılan yaşam alanlarında yapılan ölçümler negatif iyonların azlığını göstermektedir. Bu da 100 negatif iyona karşı 150 ile 200 arasında pozitif iyon bulunduğu görülmektedir.

Doğada pozitif ve negatif iyon artışları havaya transfer olan enerjiler sayesinde değişmektedir. Okyanustaki dalga, şelaleden akan suyun enerjisi, yağmurlar, bulutlarda meydana gelen sürtünme enerjileri iyon oluşturmaktadır.

Kozmik ışınların uzaydan gelişi, rüzgar, fırtına ve bitkilerin fotosentez olayları iyon oluşumu sağlamaktadır. Güne enerjik başlama nedeni olan sabahları alınan duştaki su damlacıklarından da iyon oluşmaktadır.

Nasıl Hesaplanır?

İyon yükünün hesaplanabilmesi için Katyon ve Anyon değerlerinin bilinmesi gerekmektedir. İyon bileşikleri elektron alışverişi yaparak ortak enerji kullanmaktadır. + Katyon ve – Anyon arasında oluşan değer farkı kolaylıkla hesaplanabilmektedir. İşlem yapılabilmesi için öncelikle veriler arasında sadeleştirme yapılması gerekmektedir.

Değerler toplamı sıfırlandıktan sonra da önce Katyon değeri sonra da Anyon değeri yazılması gerekmektedir. Üç farklı türü bulunana iyon grupları;

- Pozitif İyona; Katyon,

- Negatif iyona ise Anyon,

- X atomu adı verilmektedir.

İyon farklılık verileri kullanılarak İyon yükü hesabı yapılabilir. Negatif ve pozitif değerleri bilinen iyonlar arasındaki elektron yükü de kolaylıkla hesaplanabilmektedir. Atom, artı ya da eksi yüklü elektron aldıktan sonra özelliğini kaybederek İyon adını almaktadır. Bu da iyonun elektron yükünün hesaplanabilme olanağını göstermektedir.

nest...

83049 83050 83051 83052 83053