- Formarea unui anion
- Taxele formale și mai puține legături
- reduceri
- Fizic
- caracteristici
- Tipuri
- monoatomica
- Oxoanions
- Organic
- poliatomic
- Molecular sau complex
- Referințe
Un anion este orice specie chimică cu sarcină negativă, pe lângă faptul că este unul dintre cele două tipuri de ioni existenți. Încărcarea sa negativă provine din faptul că are un exces de electroni în comparație cu forma neutră a speciei; Pentru fiecare electron suplimentar, sarcina sa negativă crește cu unu.
Încărcarea negativă poate fi localizată pe unul sau mai mulți atomi, precum și influența acesteia asupra unei molecule în ansamblu. Pentru simplitate, indiferent de încărcarea (-), întreaga specie, compus sau moleculă este considerată un anion.
Anionilor. Sursa: Gabriel Bolívar.
Dacă o specie neutră X câștigă un electron, excesul de sarcini negative se va manifesta în formarea anionului X - ceea ce va conduce, de asemenea, la o creștere a razei sale atomice (imaginea de sus, cu sfere verzi). X și X - diferă foarte mult prin proprietățile lor și în modul în care interacționează cu mediul lor.
Dacă se presupune acum că X este atomul de H, de exemplu, poate apărea un cation sau un anion: H + sau H - . Cationul H + este ionul de hidrogen, numit și proton; și H - este anionul hidrură, cel mai simplu dintre toți anionii cunoscuți.
Formarea unui anion
Formarea unui anion poate fi ușor explicată în cadrul teoriei; deși, experimental, poate fi o provocare, mai ales dacă o doriți pură, fără sarcini pozitive atrase de sarcinile sale negative.
Taxele formale și mai puține legături
Se formează un anion atunci când există un exces sau câștig de electroni într-un atom. Câștigul respectiv poate fi determinat folosind taxele formale într-o structură Lewis. De asemenea, prin metoda anterioară este posibil să știm cu exactitate din ce atom sau grup din aceștia provine încărcarea negativă.
Când atomii formează legături covalente, chiar dacă distribuția electronilor este egală, poate exista o pierdere parțială a electronilor. În acest sens, cu cât sunt mai puține legături cu atât se formează mai mulți atomi electronegativi, cu atât vor avea mai multe perechi de electroni liberi și, prin urmare, prezintă sarcini negative.
Să considerăm , de exemplu , molecula de amoniac, NH 3 . NH 3 este neutru și, prin urmare, nu are sarcini electrice. Dacă au fost îndepărtate un H, adică, o legătură NH a fost rupt, anionul NH 2 - ar fi obținut . Prin trasarea structurii lui Lewis și calcularea taxei formale pe N, aceasta poate fi verificată.
În urma ruperii mai multor legături de NH, avem acum anionul NH 2- ; și eliminând ultimul H, anionul N 3- este obținut în cele din urmă , numit anion nitrură. Azotul nu mai are o modalitate de a câștiga mai mulți electroni, iar încărcarea sa -3 este cea mai negativă pe care o poate atinge; orbitalii lor nu dau pentru mai mult.
reduceri
Un anion poate fi format prin reducere: câștigă electroni prin oxidarea unei alte specii, ceea ce îi pierde. Oxigenul, de exemplu, reprezintă foarte bine acest tip de reacție chimică.
Când oxigenul este redus, acesta se oxidează la o altă specie și devine anionul de oxid, O 2- ; prezente în nenumărate minerale și compuși anorganici.
Fizic
Un atom poate câștiga electroni dacă este în faza gazului:
X (g) + e - => X - (g)
Acest mod de formare a unui anion implică o largă cunoaștere a tehnicilor fizice, în timp ce anionii gazoși nu sunt ușor de studiat și nici toate speciile nu sunt ușor volatilizate sau atomizate în faza gazoasă.
caracteristici
În termeni generali, caracteristicile tipice ale unui anion vor fi menționate mai jos înainte de a discuta tipurile și exemplele acestora:
-Este mai voluminoasă decât atomul neutru din care derivă.
-Poate fi mai mult sau mai puțin stabil, în ciuda repulsiei electronice din ce în ce mai mari între electronii proprii.
-Dacă anionul provine dintr-un atom electronegativ scăzut, cum ar fi carbonul, este foarte reactiv.
-Stabiliți momente dipolice puternice.
-Își mărește interacțiunea cu solvenții polari și mai mult.
-Anionul monatomic este izoelectronic la gazul nobil din perioada sa; adică are același număr de electroni în carcasa sa de valență.
-Poate polariza norul electronic al unui atom vecin, respingându-i electronii externi.
Tipuri
monoatomica
După cum sugerează și numele, este un anion format dintr-un singur atom: sarcina negativă este bine localizată. Fiecare grup din tabelul periodic are sarcini negative caracteristice; și din moment ce sunt anioni, sunt nemetalele localizate în blocul p. Câteva exemple și numele lor sunt mai jos:
-Cl - , clorură.
-I - , iodură.
-F - fluor.
-Br - , bromură.
-O 2- , rugina.
-S 2- , sulfură.
-Îtiu 2- , selenidă.
-Te 2- , teluride.
-Po 2- , poloniuro.
-N 3- , nitrură.
-P 3- , fosfură.
-La 3 ani , arsenidă.
-Sb 3- , antimoniuro.
-C 4- , carbură.
-Dacă 4- , silicidă.
-B 3- , boride.
Oxoanions
Oxoanionii se caracterizează prin faptul că au o legătură X = O, unde X poate fi orice element nemetalic (cu excepția fluorului), sau un metal (crom, mangan, etc.). De asemenea, pot avea unul sau mai multe linkuri XO simple.
Unele oxoanions cu numele lor respective sunt:
-ClO - , hipoclorit.
-BrO - , hipobromit.
-IO - , hipoiodit.
-ClO 2 - , clorit.
-ClO 3 - , clorat.
-IO 3 - , iodat.
-ClO 4 - , perclorat.
-PO 4 3- , fosfat.
-CO 3 2- , carbonat.
-CrO 4 2- , cromat.
-CR 2 O 7 2 , dicromat.
-SO 4 2- , sulfat.
S 2 O 3 2- , tiosulfatul.
-NO 3 - , nitrat.
-NO 2 - , nitrit.
-BO 3 3- , borate.
-AsO 4 3- , arsenat.
-PO 3 3- , fosfit.
-MnO 4 - , permanganat.
Organic
Moleculele organice au grupuri funcționale care pot deveni încărcate electric. Cum? Prin formarea sau ruperea legăturilor covalente, foarte asemănătoare cu exemplul NH 3 molecula .
Unii anioni organici sunt:
CH 3 COO - , acetat.
-HCOO - , format.
-C 2 O 4 2- , oxalat.
-RCOO - , carboxilat.
-CH 3 CONH - , amidate.
-RO - , alcoxid.
-R 3 C - , carbanion.
CH 3 O - , metoxid.
poliatomic
Oxoanionii sunt și anioni poliatomici, adică constau din mai mult de un atom. Același lucru este valabil și pentru anionii organici. Cu toate acestea, poliatomica nu se încadrează în niciuna dintre clasificările de mai sus. Unii dintre ei sunt:
-CN - , cianură (are o triplă legătură, C≡N).
-OCN - , cianat.
-SCN - , tiocianatul.
-NH 2 - , Amide.
-OH - , hidroxil, hidroxid sau hidroxil.
-O 2 - , superoxid.
-O 2 2- , peroxid.
Molecular sau complex
În anionii organici au fost menționate unele grupuri funcționale încărcate negativ. Aceste grupări pot face parte dintr-o moleculă mare și, astfel, anionul poate fi un compus robust cu multe legături. Cel mai simplu de acest tip de anioni este ipotetic H 2 - molecula .
Un alt exemplu de acești anioni sunt polisulfurile, S n 2- , care constau din lanțuri cu legături SS multiple. De asemenea, pot fi numărați compuși de coordonare a metalelor încărcați negativ, cum ar fi - și 2- .
Referințe
- Whitten, Davis, Peck și Stanley. (2008). Chimie. (Ediția a VIII-a). CENGAGE Învățare.
- Wikipedia. (2019). Anion. Recuperat de la: es.wikipedia.org
- Helmenstine, Anne Marie, doctorat. (21 martie 2019). Tabelul și lista formulelor comune anionilor Recuperat de la: thinkco.com
- Fundația CK-12. (29 iunie 2016). Formarea anionilor. Chimie LibreTexturi. Recuperat din: chem.libretexts.org
- Francis E. (2002). Anionilor. Colegiul comunitar Clackamas. Recuperat din: dl.clackamas.edu
- Societatea Americană de Fizică. (3 noiembrie 2011). Sinopsis: cel mai simplu anion molecular. Recuperat din: physics.aps.org