ANION: TVORBA, ZNAČILNOSTI IN VRSTE - KEMIJA - 2025

Anionsko je vse kemijske vrste z negativnim nabojem, poleg tega, da eden od dveh vrst obstoječih ionov. Njen negativni naboj izvira iz dejstva, da ima presežek elektronov v primerjavi z nevtralno obliko vrste; Za vsak dodatni elektron se njegov negativni naboj poveča za eno.

Negativni naboj je lahko lociran na enem ali več atoma, pa tudi njegov vpliv na molekulo kot celoto. Zaradi preprostosti se celotna vrsta, spojina ali molekula šteje za anion, ne glede na to, kje je (-) naboj.

Anioni. Vir: Gabriel Bolívar.

Če nevtralna vrsta X pridobi elektron, se bodo prekomerni negativni naboji manifestirali v tvorbi aniona X ^- , kar bo povzročilo tudi povečanje njegovega atomskega polmera (zgornja slika, z zelenimi kroglicami). X in X ^{- se} med seboj zelo razlikujeta po lastnostih in načinu interakcije s svojim okoljem.

Če se zdaj domneva, da je X atom H, lahko na primer iz njega nastane kation ali anion: H ⁺ ali H ^- . Kation H ⁺ je vodikov ion, imenovan tudi proton; in H ^- je hidridni anion, "najpreprostejši" od vseh znanih anionov.

Oblikovanje aniona

Nastanek aniona je v teoriji enostavno razložiti; čeprav je eksperimentalno lahko izziv, še posebej, če ga želite čistega, brez pozitivnih nabojev, ki jih privlačijo njegovi negativni naboji.

Uradni stroški in manj povezav

Anion se bo oblikoval, ko v atomu pride do presežka ali dobitka elektronov. Omenjeni dobiček je mogoče določiti z uporabo formalnih stroškov v Lewisovi strukturi. Tudi s prejšnjo metodo je mogoče natančno vedeti, iz katerega atoma ali skupine njih izvira negativni naboj.

Ko atomi tvorijo kovalentne vezi, četudi je porazdelitev elektronov enaka, lahko pride do delne izgube elektronov. V tem smislu, manj ko je vezi, več elektronegativnih atomov tvori, več prostih parov elektronov bodo imeli in zato kažejo negativne naboje.

Vzemimo za primer molekulo amoniaka, NH ₃ . NH ₃ je nevtralen in zato nima električnih nabojev. Če je H odstranimo enega, to je, se NH vez razpadla, anion bi se pridobijo NH ₂ ^- . Z risbo njegove Lewisove strukture in izračunavanjem formalne naboje na N je to mogoče preveriti.

Po pretrganju več NH vezi imamo zdaj anion NH ^2- ; in z izločanjem zadnjega H na koncu dobimo anion N ^3- , imenovan nitridni anion. Dušik nima več načina, da pridobi več elektronov, njegov naboj -3 pa je najbolj negativen, do katerega lahko pride; njihove orbitale ne dajejo več.

Znižanja

Anion lahko nastane kot posledica redukcije: pridobi elektrone z oksidacijo druge vrste, ki jih izgubi. Kisik, na primer, zelo dobro predstavlja to vrsto kemijske reakcije.

Ko se kisik zmanjša, oksidira v drugo vrsto in postane oksidni anion, O ^2- ; prisotni v neštetih mineralih in anorganskih spojinah.

Fizično

Atom lahko pridobi elektrone, če je v plinski fazi:

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

Ta način tvorbe aniona pomeni široko poznavanje fizikalnih tehnik, medtem ko plinastih anionov ni enostavno proučiti, prav tako se vse vrste zlahka ne hlapijo ali atomizirajo v plinasto fazo.

značilnosti

Splošno gledano bodo tipične značilnosti aniona spodaj navedene, preden razpravljamo o njihovih vrstah in primerih:

-Obsežnejši je od nevtralnega atoma, iz katerega izhaja.

- Lahko je bolj ali manj stabilna, kljub vse večjemu elektronskemu odbojnosti med lastnimi elektroni.

-Če anion izvira iz nizko elektronegativnega atoma, kot je ogljik, je zelo reaktiven.

-Ustavi močne dipolne trenutke.

- Še bolj poveča njegovo interakcijo s polarnimi topili.

-Monnatomski anion je izoelektronski do žlahtnega plina svojega obdobja; to pomeni, da ima v svoji valenčni lupini enako število elektronov.

-Polarizira lahko elektronski oblak sosednjega atoma in odbija njegove zunanje elektrone.

Vrste

Monatomsko

Kot že ime pove, gre za anion, sestavljen iz enega samega atoma: negativni naboj je dobro lokaliziran. Vsaka skupina v periodični tabeli ima značilne negativne naboje; in ker so anioni, so nemetali, ki se nahajajo v p bloku. Nekaj ​​primerov in njihovih imen je spodaj:

-Cl ^- , klorid.

-I ^- , jodid.

-F ^- fluorid.

-Br ^- , bromid.

-O ^2- , rje.

-S ^2- , sulfid.

-Vem ^2- , selenid.

-De ^2- , telurid.

-Po ^2- , poloniuro.

N ^3- , nitrid.

-P ^3- , fosfid.

-Kot ^3- , arsenid.

-Sb ^3- , antimoniuro.

-C ^4- , karbid.

-Če ^4- , silicid.

-B ^3- , boride.

Oxoanioni

Za oksoanione je značilno, da imajo X = O vez, kjer je X lahko kateri koli nekovinski element (razen fluora) ali kovinski (krom, mangan, itd.). Lahko imajo tudi eno ali več preprostih povezav XO.

Nekateri oksoanioni z ustreznimi imeni so:

-ClO ^- , hipoklorit.

-BrO ^- , hipobromit.

-IO ^- , hipoiodit.

-ClO ₂ ^- , klorit.

-ClO ₃ ^- , klorat.

-IO ₃ ^- , jodat.

-ClO ₄ ^- , perklorat.

-PO ₄ ^3- , fosfat.

CO ₃ ^2- , karbonat.

-CrO ₄ ^2- , kromat.

-CR ₂ O ₇ ^2- , dikromata.

-SO ₄ ^2- , sulfat.

-S ₂ O ₃ ^2- , tiosulfat.

-NO ₃ ^- , nitrati.

-NO ₂ ^- , nitrit.

-BO ₃ ^3- , borat.

-AsO ₄ ^3- , arzenat.

-PO ₃ ^3- , fosfit.

-MnO ₄ ^- , permanganat.

Ekološko

Organske molekule imajo funkcionalne skupine, ki lahko postanejo električno napolnjene. Kako? Z oblikovanjem ali rešuje kovalentne vezi, ki so zelo podobni vzoru NH ₃ molekule .

Nekateri organski anioni so:

CH ₃ COO ^- acetata.

-HCOO ^- , oblika.

-C ₂ O ₄ ^2- , oksalat.

-RCOO ^- , karboksilat.

-CH ₃ CONH ^- , amidat.

-RO ^- , alkoksid.

-R ₃ C ^- , carbanion.

CH ₃ O ^- , metoksid.

Poliatomski

Oksoanioni so tudi večatomski anioni, torej so sestavljeni iz več kot enega atoma. Enako velja za organske anione. Vendar pa poliatomija ne sodi v nobeno od zgornjih razvrstitev. Nekateri od njih so:

-CN ^- , cianid (ima trojno vez, C≡N).

-OCN ^- , cianat.

-SCN ^- , tiocianat.

-NH ₂ ^- , amid.

-OH ^- , hidroksil, hidroksid ali hidroksil.

-O ₂ ^- , superoksid.

-O ₂ ^2- , peroksid.

Molekularni ali kompleksni

V organskih anionih je bilo omenjenih nekaj negativno nabitih funkcionalnih skupin. Te skupine so lahko del velike molekule in tako je anion lahko celotna trdna spojina s številnimi vezmi. Najenostavnejši te vrste anionov je hipotetično H ₂ ^- molekule .

Drug primer teh anionov so polisulfidi, S _n ^2- , ki so sestavljeni iz verig z več SS vezmi. Prav tako lahko štejemo negativno nabiti kovinske koordinacijske spojine, kot sta ^- in ^2- .

Reference

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija. (8. izd.). CENGAGE Učenje.
2. Wikipedija. (2019). Anion. Pridobljeno: es.wikipedia.org
3. Helmenstine, Anne Marie, dr. (21. marec 2019). Seznam skupnih anionov in seznam formul. Pridobljeno: misel.com
4. Fundacija CK-12. (29. junij 2016). Tvorba anionov. Kemija LibreTexts. Pridobljeno: chem.libretexts.org
5. Francis E. (2002). Anioni. Clackamas Community College. Pridobljeno: dl.clackamas.edu
6. Ameriško fizično društvo. (3. november 2011). Sinopsis: najpreprostejši molekularni anion. Pridobljeno: fizika.aps.org