ANION: FORMACE, VLASTNOSTI A TYPY - CHEMIE - 2025

Anion je jakákoli chemická látka s negativním nábojem, kromě toho, že jeden ze dvou typů stávajících iontů. Jeho negativní náboj pochází ze skutečnosti, že má nadbytek elektronů ve srovnání s neutrální formou druhu; Pro každý další elektron se jeho záporný náboj zvyšuje o jeden.

Záporný náboj může být umístěn na jednom nebo více atomech, stejně jako jeho vliv na molekulu jako celek. Pro jednoduchost, bez ohledu na to, kde je (-) náboj, je za anion považován celý druh, sloučenina nebo molekula.

Anionty. Zdroj: Gabriel Bolívar.

Pokud neutrální druh X získá elektron, přebytek negativních nábojů se projeví ve formaci aniontu X ^-, což také povede ke zvýšení jeho atomového poloměru (horní obrázek, se zelenou koulí). X a X ^- se velmi liší svými vlastnostmi a způsobem interakce s prostředím.

Pokud X je nyní předpokládá, že je atom vodíku, například, kation nebo anion může vzniknout z toho: H ⁺ nebo H ^-, resp. Kation H ⁺ je vodíkový ion, také nazývaný proton; a H ^- je hydridový anion, "nejjednodušší" ze všech známých aniontů.

Vznik aniontu

Vznik aniontu lze snadno vysvětlit teorií; i když experimentálně to může být výzva, zvláště pokud chcete, aby byla čistá, bez pozitivních nábojů přitahovaných jeho zápornými náboji.

Formální poplatky a méně odkazů

Anion se vytvoří, když je v atomu nadbytek nebo zisk elektronů. Tento zisk může být určen použitím formálních poplatků ve struktuře Lewis. Také pomocí předchozí metody je možné přesně vědět, z jakého atomu nebo skupiny z nich negativní náboj pochází.

Když atomy tvoří kovalentní vazby, i když je distribuce elektronů stejná, může dojít k částečné ztrátě elektronů. V tomto smyslu platí, že čím méně vazeb, tím více forem elektronegativních atomů, tím více volných párů elektronů bude mít, a proto budou vykazovat záporné náboje.

Uvažujme například molekuly amoniaku, NH ₃. NH ₃ je neutrální, a proto nemá elektrický náboj. Pokud H byly odstraněny, to je, NH vazba byla rozbita, anion NH ₂ ^- by byl získán. Nakreslením Lewisovy struktury a výpočtem formálního náboje na N to lze ověřit.

Po přerušení více vazeb NH máme nyní anion NH ^2-; a odstranění poslední H, anion N ^3- nakonec získá, tzv nitrid anion. Dusík již nemá způsob, jak získat více elektronů, a jeho -3 náboj je nejnegativnější, co může dosáhnout; jejich orbity nedávají víc.

Snížení

Anion může být vytvořen v důsledku redukce: získává elektrony oxidací jiného druhu, který je ztrácí. Například kyslík představuje tento typ chemické reakce velmi dobře.

Když je kyslík redukován, oxiduje na jiný druh a stává se oxidovým aniontem O ^2-; přítomný v nesčetných minerálech a anorganických sloučeninách.

Fyzický

Atom může získat elektrony, pokud je v plynné fázi:

X (g) + e ^- => X ^- (g)

Tento způsob formování aniontu předpokládá širokou znalost fyzikálních technik, zatímco plynné anionty není snadné studovat, ani nejsou všechny druhy snadno těkavé nebo atomizovány do plynné fáze.

vlastnosti

Obecně řečeno, typické vlastnosti aniontu budou zmíněny níže před diskusí o jejich typech a příkladech:

-Je to objemnější než neutrální atom, ze kterého pochází.

-Může být víceméně stabilní, navzdory rostoucímu elektronickému odporu mezi jeho vlastními elektrony.

- Pokud anion pochází z nízkého elektronegativního atomu, jako je uhlík, je velmi reaktivní.

-Vytvořte silné dipólové momenty.

- Ještě více zvyšuje jeho interakci s polárními rozpouštědly.

- Monatomický anion je izoelektronický k ušlechtilému plynu své doby; to znamená, že má ve svém valenčním obalu stejný počet elektronů.

-Může polarizovat elektronický mrak sousedního atomu a odrazit jeho vnější elektrony.

Typy

Monatomický

Jak už název napovídá, jedná se o aniont sestávající z jediného atomu: záporný náboj je dobře lokalizován. Každá skupina v periodické tabulce má charakteristické záporné poplatky; a protože jsou anionty, jedná se o nekovy umístěné v bloku p. Některé příklady a jejich názvy jsou níže:

Cl ^-, chlorid.

-I ^-, jodid.

-F ^- fluorid.

-Br ^-, bromid.

-O ^2-, rez.

-S ^2-, sulfid.

-Vím ^2-, selenide.

-Te ², telluride.

-Po ^2-, poloniuro.

-N ^3-, nitrid.

-P ³, fosfid.

-As ³, arsenide.

-Sb ^3-, antimoniuro.

-C ^4-, karbid.

-Pokud ⁴, silicid.

-B ^3-, borid.

Oxoanions

Oxoanionty se vyznačují tím, že mají vazbu X = O, kde X může být jakýkoli nekovový prvek (kromě fluoru) nebo kov (chrom, mangan, atd.). Mohou mít také jeden nebo více jednoduchých odkazů XO.

Některé oxoaniony s jejich příslušnými jmény jsou:

-ClO ^-, chlornan.

-BrO ^-, bromnan.

Io ^-, hypojodit.

-ClO ₂ ^-, chlorit.

-ClO ₃ ^-, chlorečnan.

-IO ₃ ^-, jodičnan.

-ClO ₄ ^-, chloristan.

-PO ₄ ³, fosfát.

CO ₃ ², uhličitan.

-CrO ₄ ^2-, chroman.

CR ₂ O ₇ ^2-, dvojchroman.

SO ₄ ^2-, sulfát.

-S ₂ O ₃ ², thiosíran.

-NO ₃ ^-, dusičnan.

-NO ₂ ^-, dusitan.

-BO ₃ ^3-, boritan.

-AsO ₄ ^3-, arsenate.

-PO ₃ ^3-, fosfit.

-MnO ₄ ^-, manganistan.

Organické

Organické molekuly mají funkční skupiny, které se mohou elektricky nabít. Jak? Tím, že tvoří nebo rozbití kovalentních vazeb, které jsou velmi podobné příkladu NH ₃ molekuly.

Některé organické anionty jsou:

CH ₃ COO ^-, acetát.

-HCOO ^-, formát.

C ₂ O ₄ ², oxalát.

-RCOO ^-, karboxylát.

-CH ₃ CONH ^-, amidate.

-Ro ^-, alkoxid.

R ₃ C ^-, karbanion.

CH ₃ O ^-, methoxid.

Polyatomické

Oxoanionty jsou také polyatomické anionty, tj. Sestávají z více než jednoho atomu. Totéž platí pro organické anionty. Polyatomika však nespadá do žádné z výše uvedených klasifikací. Někteří z nich jsou:

-CN ^-, kyanid (má trojnou vazbu, C = N).

-OCN ^-, kyanát.

-SCN ^-, thiokyanát.

NH ₂ ^-, Amide.

OH ^-, hydroxyl, hydroxid nebo hydroxyl.

-O ₂ ^-, superoxid.

-O ₂ ², peroxid.

Molekulární nebo komplexní

U organických aniontů byly zmíněny některé negativně nabité funkční skupiny. Tyto skupiny mohou být součástí velké molekuly, a tak anion může být celá robustní sloučenina s mnoha vazbami. Nejjednodušší tohoto typu aniontů je hypotetický H ₂ ^- molekula.

Další příklad těchto aniontů jsou polysulfidy, S _n ², které se skládají z řetězců s více SS vazbami. Lze také počítat negativně nabité koordinační sloučeniny kovů, jako jsou ^- a ².

Reference

1. Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). Chemie. (8. ed.). CENGAGE Učení.
2. Wikipedia. (2019). Anion. Obnoveno z: es.wikipedia.org
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (21. března 2019). Tabulka společných aniontů a vzorců. Obnoveno z: thinkco.com
4. Nadace CK-12. (29. června 2016). Anion formace. Chemistry LibreTexts. Obnoveno z: chem.libretexts.org
5. Francis E. (2002). Anionty. Clackamas Community College. Obnoveno z: dl.clackamas.edu
6. Americká fyzická společnost. (3. listopadu 2011). Synopse: Nejjednodušší molekulární anion. Obnoveno z: physics.aps.org