多原子イオン一覧
よく使う多原子イオンをすべて整理した一覧表 — 名称・化学式・電荷を、陽イオン(1+)から3−の陰イオンまでグループ分けし、モル質量計算・化学反応式バランサー・化学量論計算機へワンタップでリンクしているので、調べたイオンをすぐに計算に使えます。
陽イオン(カチオン)
| 名称 | 化学式 | 電荷 |
|---|---|---|
| Ammonium | NH₄⁺ | 1+ |
| Hydronium | H₃O⁺ | 1+ |
| Mercury(I) (dimercury) | Hg₂²⁺ | 2+ |
電荷1−の陰イオン
| 名称 | 化学式 | 電荷 |
|---|---|---|
| Hydroxide | OH⁻ | 1− |
| Nitrate | NO₃⁻ | 1− |
| Nitrite | NO₂⁻ | 1− |
| Hydrogen carbonate (bicarbonate) | HCO₃⁻ | 1− |
| Acetate (ethanoate) | CH₃COO⁻ | 1− |
| Cyanide | CN⁻ | 1− |
| Permanganate | MnO₄⁻ | 1− |
| Hypochlorite | ClO⁻ | 1− |
| Chlorite | ClO₂⁻ | 1− |
| Chlorate | ClO₃⁻ | 1− |
| Perchlorate | ClO₄⁻ | 1− |
| Hydrogen sulfate (bisulfate) | HSO₄⁻ | 1− |
| Dihydrogen phosphate | H₂PO₄⁻ | 1− |
| Thiocyanate | SCN⁻ | 1− |
電荷2−の陰イオン
| 名称 | 化学式 | 電荷 |
|---|---|---|
| Carbonate | CO₃²⁻ | 2− |
| Sulfate | SO₄²⁻ | 2− |
| Sulfite | SO₃²⁻ | 2− |
| Chromate | CrO₄²⁻ | 2− |
| Dichromate | Cr₂O₇²⁻ | 2− |
| Peroxide | O₂²⁻ | 2− |
| Oxalate | C₂O₄²⁻ | 2− |
| Silicate | SiO₃²⁻ | 2− |
| Hydrogen phosphate | HPO₄²⁻ | 2− |
| Thiosulfate | S₂O₃²⁻ | 2− |
電荷3−の陰イオン
| 名称 | 化学式 | 電荷 |
|---|---|---|
| Phosphate | PO₄³⁻ | 3− |
| Phosphite | PO₃³⁻ | 3− |
| Borate | BO₃³⁻ | 3− |
| Arsenate | AsO₄³⁻ | 3− |
ここに挙げたのは一般化学で使われる標準的な多原子イオンです。各イオンの電荷は、構成する原子の形式電荷の合計です — 例えば硫酸イオンSO₄²⁻が2−の電荷を持つのは、イオン全体で陽子より電子が2個多いためです。✓
陽イオン(カチオン)
| 名称 | 化学式 | 電荷 |
|---|---|---|
| Ammonium | NH₄⁺ | 1+ |
| Hydronium | H₃O⁺ | 1+ |
| Mercury(I) (dimercury) | Hg₂²⁺ | 2+ |
電荷1−の陰イオン
| 名称 | 化学式 | 電荷 |
|---|---|---|
| Hydroxide | OH⁻ | 1− |
| Nitrate | NO₃⁻ | 1− |
| Nitrite | NO₂⁻ | 1− |
| Hydrogen carbonate (bicarbonate) | HCO₃⁻ | 1− |
| Acetate (ethanoate) | CH₃COO⁻ | 1− |
| Cyanide | CN⁻ | 1− |
| Permanganate | MnO₄⁻ | 1− |
| Hypochlorite | ClO⁻ | 1− |
| Chlorite | ClO₂⁻ | 1− |
| Chlorate | ClO₃⁻ | 1− |
| Perchlorate | ClO₄⁻ | 1− |
| Hydrogen sulfate (bisulfate) | HSO₄⁻ | 1− |
| Dihydrogen phosphate | H₂PO₄⁻ | 1− |
| Thiocyanate | SCN⁻ | 1− |
電荷2−の陰イオン
| 名称 | 化学式 | 電荷 |
|---|---|---|
| Carbonate | CO₃²⁻ | 2− |
| Sulfate | SO₄²⁻ | 2− |
| Sulfite | SO₃²⁻ | 2− |
| Chromate | CrO₄²⁻ | 2− |
| Dichromate | Cr₂O₇²⁻ | 2− |
| Peroxide | O₂²⁻ | 2− |
| Oxalate | C₂O₄²⁻ | 2− |
| Silicate | SiO₃²⁻ | 2− |
| Hydrogen phosphate | HPO₄²⁻ | 2− |
| Thiosulfate | S₂O₃²⁻ | 2− |
電荷3−の陰イオン
| 名称 | 化学式 | 電荷 |
|---|---|---|
| Phosphate | PO₄³⁻ | 3− |
| Phosphite | PO₃³⁻ | 3− |
| Borate | BO₃³⁻ | 3− |
| Arsenate | AsO₄³⁻ | 3− |
多原子イオン一覧について
多原子イオンとは、共有結合した原子団全体が電荷を帯びたもので、他のイオンと結びついて化合物をつくるときも一つのまとまりとして振る舞います — 硫酸銅(II) CuSO₄に含まれる硫酸イオンは、硫黄原子と酸素原子がばらばらに動くのではなく、一つのSO₄²⁻という塊として動き、反応します。この一覧表は、学生が覚えておくべき多原子イオンを電荷ごとにまとめたものです。3つの代表的な陽イオン(アンモニウムNH₄⁺、オキソニウムH₃O⁺、水銀(I)の二量体Hg₂²⁺)、最もよく使われる14種類の1−の陰イオン(水酸化物、硝酸、亜硝酸、炭酸水素、酢酸、シアン化物、過マンガン酸、次亜塩素酸から過塩素酸までの4種の塩素オキソ酸イオン、硫酸水素、リン酸二水素、チオシアン酸)、10種類の代表的な2−の陰イオン(炭酸、硫酸、亜硫酸、クロム酸、二クロム酸、過酸化物、シュウ酸、ケイ酸、リン酸水素、チオ硫酸)、そして4種類の代表的な3−の陰イオン(リン酸、亜リン酸、ホウ酸、ヒ酸)です。すべての化学式は画像ではなく見やすいUnicode表記で書かれているため、ノートにそのままきれいにコピーでき、支援技術やAIにも読み取りやすくなっています。このページが静的なPDFと違うのは、UnitConvのインタラクティブな計算機とつながっている点です。化学式が分かったら「モル質量を計算」でその質量を求めたり、「反応式をバランスさせる」でそのイオンを使った反応式を作ったり、「化学量論計算機」で反応する量を計算したりできます。これらのイオンの出典は、Wikipediaの多原子イオンの項目とLibreTexts Chemistryです。宿題の参考資料、試験前の復習リスト、イオン化合物の命名時の早見表として活用してください。
この一覧表の使い方
- 1 グループ分けされたカードから目的のイオンを探す — 陽イオン、続いて1−、2−、3−の陰イオンの順。
- 2 化学式と電荷をそのまま読み取るか、イオン化合物の化学式を作るのに使う(電荷の合計はゼロにならなければならない)。
- 3 「モル質量を計算」「反応式をバランスさせる」「化学量論計算機」をタップしてインタラクティブなツールを開き、実際の問題でそのイオンを使ってみる。
多原子イオンの名称と電荷の仕組み
多原子イオンの多くのグループは、中心原子と数の異なる酸素原子を軸にした命名パターンに従います。同じグループの中では「〜酸」イオンがより一般的な基準形で(硝酸NO₃⁻、硫酸SO₄²⁻、リン酸PO₄³⁻)、「亜〜酸」イオンは同じ電荷のまま酸素原子が1つ少なくなります(亜硝酸NO₂⁻、亜硫酸SO₃²⁻、亜リン酸PO₃³⁻)— つまり「〜酸」イオンとその電荷さえ覚えておけば、「亜〜酸」イオンはそこから導き出せます。塩素のオキソ酸イオンはこのパターンを最も細かく展開したもので、電荷は常に1−のまま接頭辞と接尾辞で4段階に区別されます。次亜塩素酸ClO⁻(酸素1個)、亜塩素酸ClO₂⁻(2個)、塩素酸ClO₃⁻(3個、「〜酸」の基準形)、過塩素酸ClO₄⁻(4個)— 「次亜」は「亜〜酸」より少なく、「過」は「〜酸」より多いことを意味します。陰イオンに水素を1つ加えると電荷はちょうど1だけ減り、名称に「水素」がつきます(慣用的には「重」とも呼ばれます)。炭酸CO₃²⁻は炭酸水素(重炭酸)HCO₃⁻に、硫酸SO₄²⁻は硫酸水素(重硫酸)HSO₄⁻になります。多原子イオン全体の電荷は、その中のすべての原子の形式電荷(または酸化数)の合計にすぎません — アンモニウムNH₄⁺では、窒素の通常の酸化数−3が、それぞれ+1の水素4個と組み合わさって正味+1になり、二クロム酸Cr₂O₇²⁻では、7個の酸素で橋渡しされた2つのクロム(VI)中心が、1つのクロム酸CrO₄²⁻と同じ正味2−の電荷になります。
よくある質問
多原子イオンとは何ですか?
多原子イオンとは、硫酸イオン(SO₄²⁻)やアンモニウムイオン(NH₄⁺)のように、2個以上の原子が共有結合してひとまとまりの電荷を帯びた粒子のことです。単原子イオン(Na⁺やCl⁻のような、電荷を帯びた原子1個)とは異なり、多原子イオンは反応の過程や他のイオンと結びつくときにも原子団をそのまま保ち続けます — イオン化合物を形成する際、1つのまとまりとして振る舞います。
硫酸イオンの化学式は何ですか?
硫酸イオンはSO₄²⁻です — 硫黄原子1個に酸素原子4個が結合し、全体で2−の電荷を持ちます。最もよく見られる多原子陰イオンの一つで、硫酸カルシウム(CaSO₄、鉱物の石膏)や硫酸銅(II)(CuSO₄)などの化合物に含まれます。
硫酸イオンと亜硫酸イオンの違いは何ですか?
硫酸イオンはSO₄²⁻(酸素4個)、亜硫酸イオンはSO₃²⁻(酸素3個)です — 亜硫酸イオンは酸素原子が1個少ないものの、電荷は同じ2−です。この「〜酸は亜〜酸より酸素が1個多く、電荷は同じ」というパターンは、硝酸NO₃⁻と亜硝酸NO₂⁻、リン酸PO₄³⁻と亜リン酸PO₃³⁻など、ほとんどの多原子イオンのグループに当てはまります。
多原子イオンの電荷はどうやって求めますか?
多原子イオンの電荷は、それを構成するすべての原子の酸化数(または形式電荷)の合計です。既知のイオンについては、覚えておくか調べるのが一番早い方法です — この一覧表にはよく使われるすべてのイオンの電荷が載っています。化合物全体の化学式を導くには、正の電荷と負の電荷の合計がゼロになる必要があることを思い出してください。カルシウム(Ca²⁺)とリン酸イオン(PO₄³⁻)の場合、カルシウムイオン3個に対してリン酸イオン2個が必要で、Ca₃(PO₄)₂となります。3×(+2) + 2×(−3) = 0だからです。
関連ツール
これらのイオンをUnitConvで実際の化学計算に活用しましょう。モル質量計算機で、これらのイオンから作られる化合物の質量を求めたり、反応式バランサーで、そのイオンを含む反応式を作ってバランスを取ったり、化学量論計算機で、関わる生成物や反応物の量を計算したりできます。