Cara menentukan formula sebatian ion

Menulis formula sebatian ion yang betul ialah kemahiran yang anda guna sepanjang masa dalam Kimia SPM, dalam konsep mol, formula dan persamaan kimia, dalam setiap persamaan yang anda imbangkan, dan merentas penyediaan garam serta analisis kualitatif. Jika formula salah, seluruh jawapan runtuh. Berita baiknya, ada satu kaedah yang boleh dipercayai dan berjaya setiap kali, sebaik anda tahu cas ion-ion lazim. Panduan ini mengajar kaedah itu langkah demi langkah.

Satu idea di sebalik setiap formula ion

Sebatian ion terbina daripada ion positif (kation, biasanya logam atau ammonium) dan ion negatif (anion, biasanya bukan logam atau radikal asid). Ion ini terhasil daripada pemberian dan penerimaan elektron yang anda temui dalam bab ikatan kimia. Satu peraturan yang menetapkan formula ialah: sebatian mesti neutral dari segi elektrik. Jumlah cas positif mesti membatalkan tepat jumlah cas negatif, jadi bilangan setiap ion dipilih supaya jumlah cas menjadi sifar.

Selebihnya hanyalah mengetahui ion dan melakukan aritmetik mudah.

Langkah 1: Ketahui ion lazim dan casnya

Anda tidak boleh menentukan formula tanpa cas, jadi ini mesti dihafal. Jalan pintas yang berguna ialah nombor kumpulan selalunya memberitahu casnya.

• Kation +1: natrium Na⁺, kalium K⁺, argentum Ag⁺, hidrogen H⁺, ammonium NH₄⁺
• Kation +2: magnesium Mg²⁺, kalsium Ca²⁺, zink Zn²⁺, kuprum(II) Cu²⁺, ferum(II) Fe²⁺, plumbum(II) Pb²⁺
• Kation +3: aluminium Al³⁺, ferum(III) Fe³⁺
• Anion −1: klorida Cl⁻, bromida Br⁻, iodida I⁻, nitrat NO₃⁻, hidroksida OH⁻
• Anion −2: oksida O²⁻, sulfida S²⁻, sulfat SO₄²⁻, karbonat CO₃²⁻
• Anion −3: nitrida N³⁻, fosfat PO₄³⁻

Perhatikan sesetengah logam mempunyai angka Rom, seperti ferum(II) dan ferum(III) atau kuprum(II). Angka itu ialah casnya, jadi ia memberitahu anda ion mana yang perlu digunakan. Simpan jadual ion dan formula lazim di sisi anda semasa berlatih, sehingga cas menjadi automatik.

Langkah 2: Tulis dua ion dengan casnya

Letak kation dahulu dan anion kemudian, setiap satu dengan cas ditunjukkan jelas. Untuk natrium klorida anda tulis Na⁺ dan Cl⁻. Untuk kalsium oksida anda tulis Ca²⁺ dan O²⁻. Susunan ini, logam dahulu, sama dengan susunan yang anda guna untuk menamakan dan menulis formula akhir.

Langkah 3: Imbangkan cas dengan kaedah silang

Helah paling pantas dan boleh dipercayai ialah silangkan saiz setiap cas (abaikan tanda + dan −) supaya ia menjadi subskrip ion yang satu lagi.

Ambil aluminium oksida. Ionnya Al³⁺ dan O²⁻. Silangkan 3 ke bawah kepada oksida dan 2 ke bawah kepada aluminium, memberi Al₂O₃. Semak: dua Al³⁺ beri +6, tiga O²⁻ beri −6, jumlah sifar. Betul.

Langkah 4: Permudahkan kepada nisbah nombor bulat terkecil

Kadangkala kaedah silang memberi nombor yang berkongsi faktor sepunya, dan formula mesti sentiasa nisbah paling mudah. Kalsium oksida kelihatan seperti Ca₂O₂ selepas menyilang Ca²⁺ dan O²⁻, tetapi kedua-dua subskrip boleh dibahagi dengan 2, jadi formula sebenarnya ialah CaO. Apabila kedua-dua cas sama, ion berpasangan satu-ke-satu.

Langkah 5: Guna kurungan untuk ion poliatom

Apabila ion yang terdiri daripada beberapa atom, seperti nitrat NO₃⁻, sulfat SO₄²⁻, karbonat CO₃²⁻, hidroksida OH⁻ atau ammonium NH₄⁺, diperlukan lebih daripada sekali, balut dalam kurungan sebelum menambah subskrip. Ini mengekalkan seluruh kumpulan didarab.

Kalsium nitrat kes yang jelas. Ionnya Ca²⁺ dan NO₃⁻. Menyilang perlu dua nitrat, jadi anda tulis Ca(NO₃)₂, bukan CaNO₃₂, yang akan silap menukar nitrat itu sendiri. Jika hanya satu ion poliatom diperlukan, kurungan tidak digunakan: natrium nitrat hanyalah NaNO₃.

Contoh penyelesaian

Magnesium klorida. Ion Mg²⁺ dan Cl⁻. Silang: satu Mg perlu dua Cl, memberi MgCl₂. Semak: +2 dan 2 × (−1) = 0. Betul.

Aluminium sulfat. Ion Al³⁺ dan SO₄²⁻. Silang memberi dua aluminium dan tiga sulfat. Kerana sulfat poliatom dan muncul tiga kali, guna kurungan: Al₂(SO₄)₃. Semak: 2 × (+3) = +6, 3 × (−2) = −6. Betul.

Ammonium karbonat. Ion NH₄⁺ dan CO₃²⁻. Silang perlu dua ion ammonium, jadi kurungkannya: (NH₄)₂CO₃. Semak: 2 × (+1) = +2, satu karbonat = −2. Betul.

Ferum(III) hidroksida. Ion Fe³⁺ dan OH⁻. Silang memberi tiga hidroksida: Fe(OH)₃. Semak: +3 dan 3 × (−1) = 0. Betul.

Kesilapan lazim yang perlu dielakkan

• Lupa angka Rom. Ferum(II) sulfat ialah FeSO₄, tetapi ferum(III) sulfat ialah Fe₂(SO₄)₃. Angka itu mengubah segalanya.
• Gugurkan kurungan. Menulis Ca(OH)₂ tanpa kurungan sebagai CaOH₂ menggambarkan bilangan zarah yang salah.
• Tidak permudah. Mg²⁺ dengan O²⁻ ialah MgO, bukan Mg₂O₂.
• Meneka cas. Jika anda tidak pasti, cari ion itu dan bukan menulis formula yang salah dari mula.

Berlatih sehingga automatik

Kemahiran ini menghargai latihan lebih daripada menghafal. Tulis sepuluh sebatian sehari daripada senarai kation dan anion bercampur, kemudian semak setiap satu dengan rujukan ion dan formula lazim. Sebaik cas menjadi lumrah, langkah silang dan permudah hanya mengambil beberapa saat. Jika formula terus menyusahkan anda, biasanya kerana cas ion belum kukuh, itu perkara pantas untuk dibetulkan oleh guru. Kelas dalam talian satu-ke-satu kami berjalan dalam bahasa Inggeris dari RM50 sejam, dengan sesi percubaan satu jam berbayar; lihat cara ia berjalan jika anda mahu kaedah ini dilatih terhadap kelemahan anda sendiri.