4.3 Namen en formules van ionen en zouten

Namen en formules van ionen en zouten (gebaseerd op: Chemie Overal VWO1 (editie 2007) Franken-Korver-Schouten- Spillane-Veldema | EPN)Valenties van metalenDe lading die een atoomsoort kan hebben in een zout noemen we de elektrovalentie. Zo komt ijzer in zouten voor als Fe2+, maar ook als het Fe3+ ion. De elektrovalentie van ijzer is dan 2 en 3. In plaats van het woord elektrovalentie kom je ook wel het woord waardigheid tegen, het tweewaardig ijzer-ion.

De elektrovalentie van een atoomsoort geeft aan met welke lading het ion van die atoomsoort kan voorkomen in een zout.

Metalen hebben positieve elektrovalenties. Metaalionen komen dus als positieve ionen voor in een zout. Je kunt de lading van een aantal atoomsoorten afleiden uit het periodiek systeem. De metalen uit de eerste groep hebben elektrovalentie 1+; ze vormen dus eenwaardige positieve ionen. De metalen uit de tweede groep hebben elektrovalentie 2+; hieruit ontstaan dus tweewaardige positieve ionen. In de dertiende (let op) groep staan metalen die elektrovalentie 3+ hebben en zodoende driewaardige positieve ionen vormen.Een paar voorbeelden:Na+:natrium-ionMg2+:magnesium-ionAl3+:aluminium-ion

In tabel 1 kun je zien dat sommige metalen meer dan n elektrovalentie kunnen hebben.Tin kan in de natuur voorkomen als Sn0 (=Sn(s), het metaal tin) en de ionen Sn2+ en als Sn4+. De laatste twee zijn ionsoorten en moet je dus ook in de naamgeving van elkaar onderscheiden. Beide zijn immers tin-ionen. Daarom zet je achter de naam van de atoomsoort een Romeins cijfer dat aangeeft om welk ion het gaat.Bijvoorbeeld:Fe2+:ijzer(II)-ionFe3+:ijzer(III)-ionLet er wel op dat je de naam altijd afsluit met ion; het is dus niet ijzer(III) maar ijzer(III)-ion.

Elektrovalenties en namen van een aantal positieve ionen

Ag1+zilver-ionFe2+ijzer(II)-ion

Ni2+nikkel-ion3+ijzer(III)-ion

Al3+aluminium-ionAu1+goud(I)-ion

Ba2+barium-ion3+goud(III)-ion

Ca2+calcium-ionU3+uraan(III)-ion

K1+kalium-ion6+uraan(VI)-ion

Na1+natrium-ionHg1+kwik(I)-ion

Li1+lithium-ion2+kwik(II)-ion

Mg2+magnesium-ionMn2+mangaan(II)-ion

H1+waterstof-ion4+mangaan(IV)-ion

Zn2+zink-ionSn2+tin(II)-ion

Cr3+chroom-ion4+tin(IV)-ion

Cu1+koper(I)-ionPb2+lood(II)-ion

2+koper(II)-ion4+lood(IV)-ion

Tabel 1. Elektrovalenties van enkele metalen en namen van metaalionen

Valenties van niet-metalenNiet-metalen kunnen zowel in moleculaire stoffen als in zouten voorkomen. In zouten hebben ze vrijwel altijd negatieve elektrovalenties. Om deze elektrovalenties te onthouden is het periodiek systeem weer een handig hulpmiddel. De niet-metalen uit groep 17 hebben elektrovalentie 1- en vormen dus eenwaardige negatieve ionen. De niet-metalen uit groep 16 hebben elektrovalentie 2- en vormen dus tweewaardige negatieve ionen.Voorbeelden:Cl-:chloride-ionO2-:oxide-ion

Zoals je in dit voorbeeld kunt zien, eindigen namen van ionsoorten die afgeleid zijn van niet-metalen, altijd op ide.Behalve het periodiek systeem biedt ook Binas tabel 40A informatie. Daar vindt je de ionlading in de laatste kolom.

Samengestelde ionenEr bestaan ook samengestelde negatieve ionen. De bekendste staan, naast een aantal enkelvoudige ionen, in tabel 2.

Formules en namen van negatieve ionen

enkelvoudige ionen

H-hydride-ionO2-oxide-ion

F-fluoride-ionS2-sulfide-ion

Cl-chloride-ionSe2-selenide-ion

Br-bromide-ionN3-nitride-ion

I-jodide-ionP3-fosfide-ion

samengstelde ionen

OH-hydroxide-ionCO32-carbonaat-ion

NO2-nitriet-ionC2O42-oxalaat-ion

NO3-nitraat-ionCrO42-chromaat-ion

ClO3-chloraat-ionPO43-fosfaat-ion

CH3COO-acetaat-ionHCO3-waterstofcarbonaat-ion

SO32-sulfiet-ionSO42-sulfaat-ion

MnO4-permanganaat-ionHPO42-waterstoffosfaat-ion

S2O32-thiosulfaat-ionH2PO4-diwaterstoffosfaat-ion

SiO32-silicaat-ion

NH4+ammonium-ion

Tabel 2. Formules en namen van een aantal negatieve ionen

In een samengesteld ion komen verschillende atoomsoorten voor. De namen van de ionen eindigen altijd op aat of iet. Op deze regel bestaan n uitzondering: het samengestelde ion OH- heet hydroxide-ion.

Ten slotte moet je nog de naam en de formule van een positief samengesteld ion onthouden: het ammonium-ion NH4+. Het zout ammoniumchloride, NH4Cl, is bekend als salmiak(zout).In tabel 66B van Binas vind je de formules van enkele samengestelde ionen.

Een enkelvoudig ion is een geladen deeltje dat uit n atoomsoort bestaat. Bestaat er van een atoomsoort meerdere elektrovalenties dan gebruik je een Romeins cijfer om de lading van het ion aan te geven. Een samengesteld ion is een geladen deeltje dat uit meerdere atoomsoorten bestaat.

ZoutformulesIn een zout zijn de positieve en de negatieve ionen in een zodanige verhouding aanwezig, dat de stof als geheel elektrisch neutraal is. De formule die deze verhouding weergeeft noemen we de verhoudingsformule. Als je weet uit welke ionen een bepaald zout bestaat, dan kun je vrij eenvoudig de verhoudingsformule van het desbetreffende zout opstellen. Hieronder volgen drie voorbeelden.Voorbeeld 1: opstellen van de verhoudingsformule van aluminiumchlorideAluminiumchloride bestaat uit aluminiumionen (Al3+ ionen) en chlorideionen (Cl- ionen). Als er op elk aluminium-ion drie chloride-ionen aanwezig zijn dan is de stof elektrisch neutraal. De verhouding waarin Al3+ ionen en Cl- ionen in aluminiumchloride voorkomen is dus 1 : 3.De verhoudingsformule van aluminiumchloride is dan (Al3+)1(Cl-)3 wat je moet vereenvoudigen naar AlCl3. Je spreekt dit uit als a-l-c-l-drie.Voorbeeld 2: opstellen van de verhoudingsformule van aluminiumoxideAluminiumoxide bestaat uit aluminiumionen (Al3+ ionen) en oxideionen (O2- ionen). Als er per twee aluminium-ionen drie zuurstof-ionen aanwezig zijn dan is de stof elektrisch neutraal. De verhouding waarin Al3+ ionen en O2- ionen in aluminiumoxide voorkomen is dus 2 : 3.De verhoudingsformule van aluminiumchloride is zodoende (Al3+)2(O2-)3 wat je ook weer moet vereenvoudigen naar Al2O3. De naam van dit zout spreek je uit als a-l-twee-o-drie.Voorbeeld 3: opstellen van de verhoudingsformule van bariumfosfaatBariumfosfaat bestaat uit Ba2+ ionen en PO43- ionen. Je hebt nu op elke drie bariumionen twee fosfaationen nodig om de gehele stof elektrisch neutraal te maken. De verhoudingsformule is dan (Ba2+)3(PO43-)2, ook nu moet je dit vereenvoudigen tot Ba3(PO4)2.

Mocht je hiermee wat problemen hebben dan kun je het volgende schema gebruiken.

bariumfosfaat: ionen zijnBa2+PO43-

lading van de ionen2+3-

kruisen van het ladingsgetal32

vereenvoudigen indien mogelijk32

aantal ionen in zout3 Ba2+2 PO43-

Je ziet hier dat je inderdaad 3 bariumionen en 2 fosfaationen nodig hebt om een elektrisch neutraal deeltje te maken.

Je ziet ook dat het fosfaation in de formule tussen haakjes is gezet. Zonder die haakjes zou er namelijk Ba3PO42 staan; deze formule is fout.Bovendien geldt natuurlijk dat de index 2 op het gehele samengestelde ion van toepassing is dat als een zelfstandig deeltje in het zout aanwezig is. De formule van bariumfosfaat spreek je uit als b-a-drie-p-o-vier-tweemaal.

Namen van zoutenNu je de namen van de belangrijkste ionen kent, is de naam van een zout gemakkelijk af te leiden. De naam van het positieve ion staat altijd voorop, gevolgd door de naam van het negatieve ion.Voorbeelden:Mg(NO3)2:magnesiumnitraatPbO:lood(II)oxideAl2S3:aluminiumsulfideFeCl3:ijzer(III)chloride

Let op: dit lijkt heel veel op de naamgeving van de moleculaire stoffen. Het grote verschil is dat je bij de naamgeving van zouten geen aantallen moet aangeven (di, tri enz.).In de naam van het zout komen dus alleen de namen van de ionen voor.

Een systematische naam van en zout krijg je door eerst de naam van het positieve ion te nemen en daarachter de naam van het negatieve ion. Een zout geef je weer met behulp van een verhoudingsformule. Hierin is de verhouding van het aantal positieve een aantal negatieve ionen zo, dat de formule van het zout een elektrisch neutrale stof aangeeft.

Triviale namenVeel zouten hebben naast een officile naam, de systematische naam, ook nog een zogenaamde triviale naam. Deze huis-, tuin- en keukennamen worden in de dagelijkse praktijk veel gebruikt. In tabel 3 vind je de triviale naam van een vijftal zouten. Mocht je deze namen vergeten dan kun je ze ook vinden Binas tabel 66A.

systematische naamtriviale naam

natriumchloridekeukenzout

natriumcarbonaatsoda

calciumsulfaatgips

calciumcarbonaatkalksteen

calciumoxideongebluste kalk

Tabel 3. Systematische en triviale namen van enkele zouten

Tot slot moet je nog een viertal triviale namen kennen van oplossingen van metaal-hydroxiden; deze staan in tabel 4.

naam van de oplossingnaam van de opgeloste stof

natronloognatriumhydroxide

kaliloogkaliumhydroxide

kalkwatercalciumhydroxide

barietwaterbariumhydroxide

Tabel 4. Triviale namen van oplossingen van hydroxiden

OpdrachtenMaak de opgaven van paragraaf 4.3 van Chemie Overal.

4