分子イオンのソースを表示

[[ファイル:Nitrate-ion-elpot.png|thumb|right|200px|硝酸イオンの[[電位]]マップ。赤色の領域は、黄色の領域よりも[[電子密度]]が小さい。]]
'''分子イオン'''（ぶんしイオン、{{lang-en-short|molecular ion}}）または'''多原子イオン'''(polyatomic ion) は、[[共有結合]]または[[錯体]]を作る2つまたはそれより多くの[[原子]]から構成される[[イオン (化学)|イオン]]である。[[酸塩基化学]]においては単一の構造として働き、[[塩 (化学)|塩(えん)]]を形成する。かつては、必ずしも[[電荷]]を持たず、[[不対電子]]を持つ[[ラジカル (化学)|ラジカル]]の意味でも用いられていた。

例えば、[[水酸化物]]イオンは、1つの[[酸素]]原子と1つの[[水素]]原子から構成されており、OH<sup>-</sup>と表わされ、-1の電荷を持つ。[[アンモニウム]]イオンは、1つの[[窒素]]原子と4つの水素原子から構成され、NH<sub>4</sub><sup>+</sup>の化学式を持ち、電荷は+1である。

分子イオンは、しばしば中性分子の[[共役酸]]または共役塩基と考えられる。例えば、[[硫酸塩|硫酸イオン]]SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>は、[[三酸化硫黄|SO<sub>3</sub>]]+[[水|H<sub>2</sub>O]]に分解される[[硫酸|H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>]]に由来する。

== 命名 ==
分子イオンの命名には、2つの規則がある。1つ目は、''bi''という接頭辞が付けられると、化学式に水素が1つ加わり、電荷が1増加する。''bi''の代わりにhydrogenという言葉が用いられる場合もある。[[水素イオン|H<sup>+</sup>]]と[[炭酸塩|CO<sub>3</sub><sup>2-</sup>]]から構成される[[炭酸水素塩|HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>]]は、bicarbonateまたはhydrogen carbonateと呼ばれる。

多くの分子イオンは、[[非金属元素]][[酸化物]]由来の酸の共役塩基である。例えば、SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>は、[[硫酸|H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>]]に由来する。

2つ目の規則は、イオンの酸素原子の数に着目したものである。[[塩素]]の[[オキソアニオン]]を例にとると、以下のようになる。
{| class="wikitable" border="1" cellspacing="0" cellpadding="2"
|-
! 酸化数
| −1
| +1
| +3
| +5
| +7
|-
! 陰イオン名
| [[塩化物|塩化物イオン]]
| [[次亜塩素酸塩|次亜塩素酸イオン]]
| [[亜塩素酸塩|亜塩素酸イオン]]
| [[塩素酸塩|塩素酸イオン]]
| [[過塩素酸塩|過塩素酸イオン]]
|-
! 化学式
| <chem>Cl^-</chem>
| <chem>ClO^-</chem>
| <chem>ClO2{}^-</chem>
| <chem>ClO3{}^-</chem>
| <chem>ClO4{}^-</chem>
|-
! 構造
| [[Image:Chloride-ion-3D-vdW.png|50px|The chloride ion]]
| [[Image:Hypochlorite-ion-3D-vdW.png|70px|The hypochlorite ion]]
| [[Image:Chlorite-ion-3D-vdW.png|70px|The chlorite ion]]
| [[Image:Chlorate-ion-3D-vdW.png|70px|The chlorate ion]]
| [[Image:Perchlorate-ion-3D-vdW.png|70px|The perchlorate ion]]
|}

まず、基本となる名前は、-''ate''という語尾を持つ。1つ酸素が付加されると、''per''という接頭辞が付けられる。酸素が1つ減ると-''ate''の語尾が-''ite''に変わり、もう1つ減ると-''ite''の語尾はそのままで''hypo''という接頭辞が付けられる。これら全ての場合において、電荷は影響を受けない。

以上の規則は、全ての分子イオンに適用はできないが、ほとんどの場合（硫酸イオン、[[リン酸塩|リン酸イオン]]、[[硝酸塩|硝酸イオン]]、[[塩素酸塩|塩素酸イオン]]）に適用可能である。

== 分子イオンの例 ==
以下の表は、分子イオンの例である。

{|class="wikitable" 
! colspan="2" | [[陰イオン]] 
|-
| [[酢酸塩|酢酸イオン]]
| <chem>CH3COO{}^{-}</chem>
|-
| [[アセチリド]]
| <chem>C2{}^{2-}</chem>
|-
| [[安息香酸|安息香酸イオン]]
| <chem>C6H5COO{}^{-}</chem>
|-
| [[炭酸水素塩|炭酸水素イオン]]
| <chem>HCO3{}^{-}</chem>
|-
| [[炭酸塩|炭酸イオン]]
| <chem>CO3{}^{2-}</chem>
|-
| [[シアン化物|シアン化イオン]]
| <chem>CN{}^{-}</chem>
|-
| [[水酸化物]]イオン
| <chem>OH{}^{-}</chem>
|-
| [[過酸化物]]イオン
| <chem>O2{}^{2-}</chem>
|-
| [[超酸化物]]イオン
| <chem>O2{}^{-}</chem>
|-
| [[硝酸塩|硝酸イオン]]
| <chem>NO3{}^{-}</chem>
|-
| [[リン酸塩|リン酸イオン]]
| <chem>PO4{}^{3-}</chem>
|-
| [[硫酸塩|硫酸イオン]]
| <chem>SO4{}^{2-}</chem>
|}

{|class="wikitable" 
! colspan="2" | [[陽イオン]] 
|-
| [[アンモニウム]]イオン
| <chem>NH4{}^{+}</chem>
 
|-
| [[ホスホニウム]]イオン
| <chem>PH4{}^{+}</chem>
 
|-
| [[オキソニウム]]イオン
| <chem>H3O{}^{+}</chem> 
|-
| [[フルオロニウム]]イオン
| <chem>H2F{}^{+}</chem>
 
|-
| [[水銀]]イオン
| <chem>Hg2{}^{2+}</chem>
 
|-
| [[トロピリウム]]イオン
| <chem>C7H7{}^{+}</chem>
|}

== 関連項目 ==
* [[単原子イオン]]
* [[水素分子イオン]]

== 外部リンク ==
* [http://www2.pvc.maricopa.edu/tutor/chem/chem130/nomenclature/polyatomicion.html List of polyatomic ions]
* [http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/compounds/polyatomic.shtml A Beginner's Guide To Polyatomic Ions.]
* [http://www.chemistry.wustl.edu/~edudev/LabTutorials/PeriodicProperties/Ions/ions.html Tables of Common Polyatomic Ions], including PDB files

{{DEFAULTSORT:ふんしいおん}}
[[Category:イオン]]