ไอออนหลายอะตอม (หรือที่เรียกว่าไอออนโมเลกุล ) คือ ชุด อะตอมสอง อะตอม ขึ้นไปที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะโควาเลนต์ หรือสารประกอบเชิงซ้อนของโลหะซึ่งสามารถพิจารณาได้ว่ามีพฤติกรรมเหมือนหน่วยเดียว และโดยปกติจะมีประจุ สุทธิ ที่ไม่เป็นศูนย์^{[ 1 ]}หรือในกรณีพิเศษของซวิตเทอร์ไอออนซึ่งประจุที่แยกจากกันในเชิงพื้นที่อาจทำให้ประจุสุทธิแปรผันไปตาม สภาวะ ความเป็นกรดคำว่าโมเลกุลอาจใช้หรือไม่ใช้เพื่ออ้างถึงไอออนหลายอะตอมก็ได้ ขึ้นอยู่กับคำจำกัดความที่ใช้ คำนำหน้าpoly-มีความหมายว่า "มาก" ในภาษากรีก แต่แม้แต่ไอออนที่มีอะตอมสองอะตอมก็มักถูกอธิบายว่าเป็นไอออนหลายอะตอม^{[ 2 ]}อาจมีอะตอมมากกว่าหนึ่งอะตอมในโครงสร้างที่มีประจุไม่เป็นศูนย์ ดังนั้นประจุสุทธิของโครงสร้างอาจมีลักษณะเป็นแคตไอออนิก (บวก) หรือแอนไอออนิก (ลบ) ขึ้นอยู่กับรายละเอียดของอะตอมเหล่านั้น

ในเอกสารเก่า ไอออนหลายอะตอมอาจถูกเรียกว่าอนุมูลอิสระ (หรือเรียกอีกอย่างว่ากลุ่มอนุมูลอิสระ ) ในการใช้งานในปัจจุบัน คำว่าอนุมูลอิสระหมายถึงอนุมูลอิสระ ต่างๆ ซึ่งเป็นชนิดที่มีอิเล็กตรอนที่ไม่จับคู่และไม่จำเป็นต้องมีประจุ^{[ 3 ]}

ตัวอย่างง่ายๆ ของไอออนหลายอะตอมคือ ไอออน ไฮดรอกไซด์ ซึ่งประกอบด้วยอะตอมออกซิเจนหนึ่ง^{อะตอม}และอะตอมไฮโดรเจนหนึ่งอะตอม มีประจุรวมสุทธิ−1สูตรเคมีคือO₂H⁻ในทางตรงกันข้ามไอออนแอมโมเนียมประกอบด้วย อะตอม ไนโตรเจนหนึ่งอะตอมและอะตอมไฮโดรเจนสี่อะตอม มีประจุ +1 สูตรเคมีคือN₂H₄⁺+4.

ไอออนหลายอะตอมมักมีประโยชน์ในบริบทของเคมีกรด-เบสและในการสร้าง เกลือ

โดยทั่วไป ไอออนหลายอะตอมสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นกรดหรือเบสคู่ควบของโมเลกุล ที่เป็นกลาง ตัวอย่างเช่นเบสคู่ควบของกรดซัลฟิวริก (H₂SO₄ ) _{คือไอออน}ไฮโดรเจนซัลเฟตหลายอะตอม( HSO₄⁻ )−4การกำจัดไฮโดรเจนไอออน อีกตัวหนึ่ง จะทำให้เกิดซัลเฟตไอออน ( SO₄²⁻ )2−4)

มีรูปแบบหลายอย่างที่สามารถใช้ในการเรียนรู้การตั้งชื่อของแอนไอออนหลายอะตอมได้ ประการแรก เมื่อเติมคำนำหน้าbi-เข้าไปในชื่อ จะมีการเพิ่มไฮโดรเจนเข้าไปในสูตรของไอออน และประจุของมันจะเพิ่มขึ้น 1 ซึ่งเป็นผลมาจากประจุ +1 ของไอออนไฮโดรเจน อีกทางเลือกหนึ่งนอกเหนือจาก คำนำหน้า bi-คือการใช้คำว่าไฮโดรเจนแทน: แอนไอออนที่ได้มาจากH ⁺ตัวอย่างเช่น ลองพิจารณาคาร์บอเนต ( CO3-)2−3) ไอออน:

H ⁺ + CO2−3→ HCO−3,

ซึ่งเรียกว่าไบคาร์บอเนตหรือไฮโดรเจนคาร์บอเนต กระบวนการที่ก่อให้เกิดไอออนเหล่านี้เรียกว่าการเติมโปรตอน

ไอออนลบ หลายอะตอมทั่วไปส่วนใหญ่เป็นออกซิแอน ไอออน ซึ่งเป็นเบสคู่ควบของออกซิแอซิด (กรดที่ได้จากออกไซด์ของธาตุอโลหะ ) ตัวอย่างเช่นไอออนซัลเฟตS₂O₄²⁻2−4ซึ่งได้มา_จาก H₂SO₄ ซึ่งสามารถพิจารณา _ได้ว่า_เป็น SO₃ ₊ H₂O

กฎข้อที่สองนั้นอิงตามสถานะออกซิเดชันของอะตอมกลางในไอออน ซึ่งในทางปฏิบัติมักจะ (แต่ไม่เสมอไป) สัมพันธ์โดยตรงกับจำนวนอะตอมออกซิเจนในไอออน ตามรูปแบบที่แสดงด้านล่าง ตารางต่อไปนี้แสดง ตระกูล ออกซิแอนไอออนของคลอรีน :

สถานะออกซิเดชัน	−1	+1	+3	+5	+7
ชื่อแอนไอออน	คลอไรด์	ไฮโปคลอไรต์	คลอไรต์	คลอเรต	เปอร์คลอเรต
สูตร	Cl −	ClO −	ClO−2	ClO−3	ClO−4
โครงสร้าง

เมื่อจำนวนอะตอมออกซิเจนที่จับกับคลอรีนเพิ่มขึ้น เลขออกซิเดชันของคลอรีนก็จะยิ่งเป็นบวกมากขึ้น จึงเกิดรูปแบบการตั้งชื่อทั่วไปดังนี้: ขั้นแรก ไอออน ที่ลงท้ายด้วย -ateถือเป็นชื่อพื้นฐาน การเพิ่ม คำนำหน้า per-จะเพิ่มออกซิเจนอีกหนึ่งอะตอม (หรือเพิ่มสถานะออกซิเดชัน ) ในขณะที่การเปลี่ยน คำต่อท้าย -ateเป็น-iteจะลดจำนวนออกซิเจนลงหนึ่งอะตอม และการคงคำต่อท้าย-ite ไว้ และเพิ่มคำนำหน้าhypo-จะลดจำนวนออกซิเจนลงอีกหนึ่งอะตอม โดยไม่เปลี่ยนแปลงประจุ รูปแบบการตั้งชื่อนี้ใช้ได้กับอนุกรมออกซิแอนไอออนหลายชุด โดยอิงจากรากศัพท์มาตรฐานสำหรับอนุกรมนั้นๆ ไอออนที่ลงท้ายด้วย-iteจะมีออกซิเจนน้อยกว่าไอออนที่ลงท้ายด้วย-ate หนึ่งอะตอม แต่ ไอออนที่ลงท้ายด้วย -ate ที่แตกต่างกัน อาจมีจำนวนอะตอมออกซิเจนไม่เท่ากัน

โดยทั่วไป การเปลี่ยนแปลงคำนำหน้าจะสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงสถานะออกซิเดชันข้อยกเว้นหลักคือ คำนำหน้า per-เนื่องจากมีเพียงธาตุฮาโลเจนและโลหะทรานซิชัน บางชนิดเท่านั้น ที่สามารถถูกออกซิไดซ์ไปถึงสถานะออกซิเดชัน +7 หรือมากกว่า ซึ่งโดยปกติจะใช้per-สำหรับธาตุอื่นๆ จะใช้เป็นคำย่อของperoxy-ซึ่งมีสถานะออกซิเดชันเดียวกันกับ ไอออน -ate ก่อนหน้า แต่มี หมู่ เปอร์ออกไซด์แทนที่จะเป็นออกซิเจนเดี่ยว นอกจากนี้ยังมีกรณีที่สถานะออกซิเดชันเพิ่มขึ้น แต่จำนวนอะตอมออกซิเจนไม่เปลี่ยนแปลง เช่น การออกซิเดชันของแมงกาเนต ( MnO)2−4) ถึงเปอร์แมงกาเนต ( MnO)−4)

ออกซิแอนไอออนบางชนิดก่อตัวเป็นไดเมอร์โดยปกติจะสูญเสียออกไซด์ ไปหนึ่งหน่วย แอนไอออนเหล่านี้จะมีคำนำหน้าว่าdi-หรือpyro- (เนื่องจากสามารถเตรียมได้หลายชนิดโดยการให้ความร้อน) ^{[ 4 ]}แอนไอออนเหล่านี้มี พันธะ X−O−Xและมีความสัมพันธ์เชิงโครงสร้างกับแอนไฮไดรด์ของกรดคู่ควบ คำนำ หน้า pyro-ใช้สำหรับไดเมอร์ประเภทนี้เท่านั้น ส่วนไดเมอร์ชนิดอื่น เช่นไฮโปไน ไตรต์ มีโครงสร้างพันธะที่แตกต่างกัน แม้ว่าจะมีสูตรที่บ่งชี้ว่ามัน "ประกอบ" จากหน่วย ไนโตรออกไซด์ สองหน่วยก็ตาม

ตารางต่อไปนี้แสดงรูปแบบการตั้งชื่อไอออนสำหรับไอออนทั่วไปบางชนิดและอนุพันธ์ของไอออนเหล่านั้น ข้อยกเว้นของกฎจะถูกเน้นด้วยสีเหลือง ในขณะที่แอนไอออนที่ไม่เสถียรเกินกว่าจะมีอยู่ได้จะถูกทำเครื่องหมายด้วยสีแดง "ไม่มี"

ตารางต่อไปนี้แสดงตัวอย่างเพิ่มเติมของไอออนหลายอะตอมที่พบได้ทั่วไปในหมวดหมู่ต่างๆ โดยแสดงไว้เพียงตัวอย่างบางส่วนเท่านั้น เนื่องจากจำนวนไอออนหลายอะตอมที่พบได้ในทางปฏิบัติมีจำนวนมาก

โมเลกุลโพลีอะตอมิกจำนวนมากสามารถมีประจุที่แยกจากกันในเชิงพื้นที่ ทำให้เกิดไอออนโพลีอะตอมิกที่มีประจุหลายตัว กรณีสำคัญของสารประกอบเหล่านี้คือซวิตเทอร์ไอออน ซึ่งเป็นสารประกอบที่เป็นกลางแต่มีประจุฟอร์มัลตรง ข้ามกัน ภายในโมเลกุลเดียวกัน^{[ 5 ]}ตัวอย่างทั่วไปคือกรดอะมิโนซึ่งมีทั้งหมู่เอมีโนและหมู่คาร์บอกซิลที่มีประจุ ประจุเหล่านี้สามารถส่งผลต่อคุณสมบัติทางเคมี^{[ 6 ]} และทางกายภาพของสาร^{[ 7 ]}

ซวิตเทอร์ไอออนจำนวนมากแสดงทอโทเมอริซึมกับโมเลกุล "แม่" ที่ไม่มีประจุอย่างเป็นทางการ ตัวอย่างเช่นไกลซีนสามารถเปลี่ยนกลับไปกลับมาระหว่างโมเลกุลแม่และรูปแบบซวิตเทอร์ไอออนิกได้โดยการถ่ายโอน อะตอม ไฮโดรเจนที่หลุดง่าย ระหว่างหมู่เอมีโนที่ถูกโปรตอนและหมู่คาร์บอกซิเลต^{[ 8 ]}ในทางตรงกันข้ามไตรเมทิลไกลซีน มี หมู่เมทิลที่ไม่หลุดง่าย 3 หมู่ ทำให้เกิด ควอเทอร์นารีแอมโมเนียมดังนั้นจึงไม่เปลี่ยนไปเป็นไอโซเมอร์ ที่ไม่ใช่ซวิตเทอร์ไอออนิก ( เอสเทอร์ไดเมทิลไกลซีน ) ซวิตเทอร์ไอออนที่ไม่ใช่ทอโทเมอริซึมเหล่านี้เรียกว่าเบทาอีน^{[ 9 ]}

• ไอออนอะตอมเดี่ยว
• การโปรตอน
• ไอออนโอเนียม

• เคมีทั่วไปออนไลน์: เอกสารประกอบการเรียน: สารประกอบ: ไอออนหลายอะตอม
• รายชื่อไอออนหลายอะตอม
• ตารางไอออนโพลีอะตอมิกทั่วไปรวมถึงไฟล์PDB