根(化學原子團)

在許多化學反應里，作為一個整體參加反應，好像一個原子一樣，這樣的原子集團叫做原子團。原子團又叫做根或基團。

基本介紹

• 中文名：根
• 別稱：原子團、基團
• 學科：化學
• 特點：化合物的一個組成部分

特點

原子團簇獨特的性質源於其結構上的，因其尺寸小，處於表面的原子比例極高，而表面原子的幾何構型、自旋狀態以及原子間作用力都完全不同於體相內的原子。材料的性質與內部單元的表面性質息息相關。例如僅僅通過調節團簇的大小，物質特性就有極大的不同，10 個鐵原子的團簇在催化氨合成時要比17個鐵原子的團簇效能高出1000倍。

伴隨著尺寸而來的另一效應是量子效應，原子團簇的研究即證明了許多量子力學的假設和預言，提出了無數更有趣的新問題。例如在由純金屬原子組成的多面體團簇中，只有當原子數是“幻數系列”，即為2、8、20、28、50、82、126……時，結構才是穩定的，甚至在加熱到液態時也不會被破壞。同樣的“幻數系列”在元素周期律中早已為人所知，但其理論解釋至今仍無定論。

團簇的科學研究正處於蓬勃發展的階段，除去理論上的極大意義之外，原子團簇在聲、電、光、磁等方面的實際套用更是人們努力的方向。

認識原子團要注意：

(1)原子團是分子中的一部分。在三種或三種以上元素組成的化合物中，其分子常含有某種原子團。

(2)原子團不是在任何化學反應中都保持不變。在有些化學反應中，原子團會發生變化，如：反應中，氯酸鉀中的氯酸根發生了變化。

(3)原子團通常稱作“根”或“根離子”。書寫原子團符號時應註明它所帶的電荷，如：ClO₃^-、SO₄^2-、OH^-、NH₄^-等，不要把原子團符號當成化學式，如把硫酸根(SO₄^2-)誤認為是四氧化硫。

KMnO₄中的原子團MnO₄^2-和K₂MnO₄中的原子團MnO₄^2-是不同的原子團。前者叫高錳酸根，後者叫錳酸根。

常見的根

氫氧根OH^- ，化合物如氫氧化鈉、氫氧化鉀

硝酸根NO₃^-，化合物如硝酸銀、硝酸銨

碳酸根CO₃^2-，化合物如碳酸鎂、碳酸鈣

硫酸根SO₄^2-，化合物如硫酸鋇、硫酸汞

氯酸根ClO₃^-，化合物如氯酸鉀、氯酸鈉

磷酸根PO₄^3-，化合物如磷酸鈉、磷酸鉀

碳酸氫根HCO₃^-，化合物如碳酸氫鈉、碳酸氫銨

銨根NH₄⁺，化合物如硫酸銨，硝酸銨

碘酸根IO₃^-，化合物如碘酸鉀、碘酸鈣

溴酸根BrO₃^-，化合物如溴酸鉀，溴酸鈉

錳酸根MnO₄^2-，化合物如錳酸鉀，錳酸鈉

高錳酸根MnO₄^-，化合物如高錳酸鉀，高錳酸鈉

過氧根O₂^2-，化合物如過氧化氫，過氧化鈉

超氧根O₂^-，化合物如超氧化鋰，超氧化鈉

鉬酸根MoO₄^2-，化合物如鉬酸鉛，鉬酸鈉

高氙酸根XeO₄⁴_-，化合物如高氙酸鈉、高氙酸鉀

硼酸根BO₃^3-，化合物如硼酸鋅、硼酸鈉

砷酸根AsO₃^3-，化合物如砷酸鐵、砷酸鈉

氰根CN^-，化合物如氰化鉀，氰化鋇

注意事項

原子團不能獨立存在，只是化合物的一個組成部分。在溶液中原子團作為一個整體參加反應。各種原子團都有自己的特性反應，如CO₃^2-遇酸變成CO₂， SO₄^2-遇Ba²⁺產生不溶於稀硝酸的白色沉澱，OH^-使酚酞試液變成紅色等。利用特性反應可以檢驗根的存在。注意區分錳酸根MnO₄^2-和高錳酸根MnO^4-，兩者組成相同，但其中錳元素的化合價不同，所以根價不同。原子團的化合價等於根內各元素化合價的代數和。