ANION: KÉPZŐDÉS, JELLEMZŐK ÉS TÍPUSOK - KÉMIA - 2025

Az anion bármilyen kémiai faj, amelynek negatív töltésű, amellett, hogy a létező ionok két típusa egyike. Negatív töltése abból a tényből származik, hogy elektronfeleslege van a faj semleges formájához képest; Minden további elektronnál negatív töltése egynel növekszik.

A negatív töltés egy vagy több atomon elhelyezkedhet, valamint a molekula egészére gyakorolt ​​hatása. Az egyszerűség kedvéért, függetlenül attól, hogy hol van a (-) töltés, az egész fajt, vegyületet vagy molekulát anionnak tekintik.

Az anionok. Forrás: Gabriel Bolívar.

Ha egy semleges faj X nyer egy elektron, a felesleges negatív töltések fog megnyilvánulni kialakulását az X anion ^-, ami szintén növekedéséhez vezet annak atomrádiusz (felső kép, zöld gömbök). X és X ^- tulajdonságaikban és a környezettel való kölcsönhatásukban nagymértékben különböznek egymástól.

Ha például X-nek feltételezzük, hogy H-atom, akkor kation vagy anion származhat belőle: H ⁺ vagy H ^-. A H ⁺ kation a hidrogénion, protonnak is nevezik; és H ^- a hidrid-anion, az összes ismert anion "legegyszerűbb".

Anion kialakulása

Az anion kialakulása az elméletben könnyen megmagyarázható; bár kísérletileg kihívást jelenthet, főleg, ha tiszta akarod, anélkül, hogy negatív töltései vonzzák a pozitív töltéseket.

Hivatalos díjak és kevesebb hivatkozás

Anion akkor képződik, ha egy atomban elektronok feleslege vagy növekedése van. Az említett nyereséget a Lewis-struktúrában szereplő hivatalos díjak felhasználásával lehet meghatározni. Ezenkívül az előző módszer alkalmazásával pontosan tudhatjuk, mely atomból vagy ezek csoportjából származik a negatív töltés.

Ha az atomok kovalens kötéseket képeznek, akkor is, ha az elektronok eloszlása ​​egyenlő, részleges elektronvesztés fordulhat elő. Ebben az értelemben minél kevesebb kötés van, annál elektronegatívabb atomok képződnek, annál több szabad elektronpárt fognak képezni, és ezért negatív töltéseket mutatnak.

Tekintsük például a molekula ammónia, NH ₃. Az NH ₃ semleges, ezért nincs elektromos töltése. Ha egy H eltávolítottuk, azaz, egy NH kötés megtört, az anion NH ₂ ^- lehetne elérni. Ez Lewis-struktúrájának rajzolásával és az N formális díjának kiszámításával igazolható.

Megszakítása után több NH kötés, most már az anion NH ^2-; és megszünteti az utolsó H, az anion N ^3- végül kapott, úgynevezett nitrid anion. A nitrogénnek nincs lehetősége arra, hogy több elektronot nyerjen, és -3 töltése a legnegatívabb, amelyet elérni képes; keringőik nem adnak többet.

Kedvezmények

Anion képződhet a redukció eredményeként: elektronokat nyer egy másik faj oxidálásával, amely elveszíti őket. Például az oxigén nagyon jól képviseli ezt a kémiai reakciót.

Ha az oxigén redukálódik, akkor egy másik fajra oxidálódik, és az oxid-aniontá válik, O ^2-; számtalan ásványban és szervetlen vegyületben van jelen.

Fizikai

Egy atom elektronokat szerezhet, ha gázfázisban van:

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

Az anionok kialakításának ilyen módja a fizikai technikák széles körű ismeretét vonja maga után, míg a gáznemű anionokat nem könnyű megtanulni, és az összes fajt sem könnyű illékonyítani, vagy atomizálni a gáznemű fázisba.

jellemzők

Általánosságban az anion jellemző tulajdonságait az alábbiakban említjük, mielőtt megvizsgálnánk azok típusát és példáit:

- Ez nagyobb térfogatú, mint a semleges atom, amelyből származik.

- Többé-kevésbé stabil lehet, annak ellenére, hogy a saját elektronjai között egyre növekszik az elektronikus taszítás.

-Ha az anion alacsony elektronegatív atomból, például szénből származik, nagyon reaktív.

-Készítsen erős dipólus pillanatokat.

- Ez még tovább növeli a poláris oldószerekkel való kölcsönhatását.

-A monatómiai anion izoelektronikus a korszak nemesgázjával szemben; vagyis ugyanolyan számú elektron van velenciahéjában.

- Polarizálhatja a szomszédos atom elektronikus felhőjét, visszatartva annak külső elektronjait.

típusai

egyatomos

Amint a neve is sugallja, ez egy anion, amely egyetlen atomból áll: a negatív töltés jól lokalizálódik. A periódusos rendszer minden egyes csoportjának jellemző negatív töltése van; és mivel anionok, ezek a p-blokkban található nemfémek. Néhány példa és nevük az alábbiakban található:

-Cl ^-, klorid.

-I ^-, jodid.

-F ^- fluorid.

-Br ^-, bromid.

-O ^2-, rozsda.

-S ^2-, szulfid.

- Tudom, ^2-, szelenid.

-Te ^2-, telluride.

-Po ^2-, poloniuro.

-N ^3-, nitrid.

-P ^3-, foszfid.

-Mint ^3-, arzenid.

-Sb ^3-, antimoniuro.

-C ^4-, keményfém.

-Ha ^4-, szilid.

-B ^3-, borid.

Oxoanions

Az oxoanionokat X = O kötés jellemzi, ahol X jelentése bármilyen nemfémes elem (a fluor kivételével) vagy fém (króm, mangán stb.). Rendelkezhetnek egy vagy több XO egyszerű hivatkozással is.

Néhány oxoanion a hozzájuk tartozó névvel:

-ClO ^-, hipoklorit.

-BrO ^-, hipobromit.

-IO ^-, hipojodit.

-ClO ₂ ^-, klorit.

-ClO ₃ ^-, klorát.

-IO ₃ ^-, jódat.

-ClO ₄ ^-, perklorát.

-PO ₄ ^3-, foszfát.

-CO ₃ ^2-, karbonát.

-CrO ₄ ², kromát.

-Cr ₂ O ₇ ², dikromát.

-SO ₄ ^2-, szulfát.

-S ₂ O ₃ ², tioszulfát.

-NO ₃ ^-, nitrát.

-NO ₂ ^-, nitrit.

-BO ₃ ^3-, borát.

-AsO ₄ ³, arzenát.

-PO ₃ ^3-, foszfit.

-MnO ₄ ^-, permanganát.

Organikus

A szerves molekulák olyan funkcionális csoportokkal rendelkeznek, amelyek elektromosan feltöltődhetnek. Hogyan? Kovalens kötések kialakításával vagy megszakításával, nagyon hasonló az NH ₃ molekula példájához.

Néhány szerves anion a következő:

-CH ₃ COO ^-, acetát.

-HCOO ^-, formátum.

-C ₂ O ₄ ², oxalát.

-RCOO ^-, karboxilát.

-CH ₃ CONH ^-, amidát.

-Ro ^-, alkoxid.

-R ₃ C ^-, karbanion.

-CH ₃ O ^-, metoxid.

poliatomos

Az oxoanionok szintén poliatómiai anionok, vagyis egynél több atomból állnak. Ugyanez vonatkozik a bio anionokra. A poliaatomika azonban nem tartozik a fenti osztályozások egyikébe sem. Néhány ezek közül:

-CN ^-, cianid (amely egy hármas kötést, C = N).

-OCN ^-, cianát.

-SCN ^-, tiocianát.

-NH ₂ ^-, amid.

-OH ^-, hidroxil-, hidroxid vagy hidroxilcsoport.

-O ₂ ^-, szuperoxid.

-O ₂ ^2-, peroxid.

Molekuláris vagy komplex

A szerves anionokban néhány negatív töltésű funkciós csoportot említettek. Ezek a csoportok egy nagy molekula részét képezhetik, és így az anion egész robusztus vegyület lehet, sok kötéstel. A legegyszerűbb ilyen típusú anionok a hipotetikus H ₂ ^- molekula.

Ezen anionok másik példája az S _n ^2- poliszulfidok, amelyek több SS kötéssel rendelkező láncokból állnak. Ezenkívül meg lehet számolni azokat a negatív töltésű fémkoordinációs vegyületeket, mint például a ^- és a ².

Irodalom

1. Whitten, Davis, Peck és Stanley. (2008). Kémia. (8. kiadás). CENGAGE Tanulás.
2. Wikipedia. (2019). Anion. Helyreállítva: es.wikipedia.org
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2019. március 21.). Közös aniontáblázat és képletek listája. Helyreállítva: gondolat.com
4. CK-12 Alapítvány. (2016. június 29.). Anion képződés. Kémia LibreTexts. Helyreállítva: chem.libretexts.org
5. Francis E. (2002). Az anionok. Clackamas Közösségi Főiskola. Helyreállítva: dl.clackamas.edu
6. Amerikai Fizikai Társaság. (2011. november 3.). Összegzés: A legegyszerűbb molekuláris anion. Helyreállítva: fizika.aps.org