АНИОН: ФОРМИРАНЕ, ХАРАКТЕРИСТИКИ И ВИДОВЕ - ХИМИЯ - 2025

Един анион е химически видове с такса отрицателен, в допълнение към един от двата вида съществуващите йони. Отрицателният му заряд произхожда от факта, че има излишък от електрони в сравнение с неутралната форма на вида; За всеки допълнителен електрон неговият отрицателен заряд се увеличава с един.

Отрицателният заряд може да бъде разположен върху един или повече атоми, както и влиянието му върху молекула като цяло. За простота, независимо от това къде е (-) зарядът, целият вид, съединение или молекула се счита за анион.

Анионите. Източник: Габриел Боливар.

Ако неутрален вид X придобие електрон, излишните отрицателни заряди ще се проявят във формирането на аниона X ^-, което също ще доведе до увеличаване на атомния му радиус (отгоре изображение, със зелени сфери). X и X ^{- се} различават значително по свойствата си и по начина, по който взаимодействат със средата си.

Ако сега се приеме, че X е атом Н, от него може да възникне катион или анион: H ⁺ или H ^- съответно. Катионът Н ⁺ е водородният йон, наричан още протон; и Н ^- е хидридният анион, "най-простият" от всички известни аниони.

Образуване на анион

Образуването на анион може лесно да се обясни в теорията; въпреки че, експериментално, това може да бъде предизвикателство, особено ако го искате чисто, без положителни заряди, привлечени от неговите отрицателни заряди.

Официални такси и по-малко връзки

Анионът ще се образува, когато в атом има излишък или печалба на електрони. Споменатата печалба може да бъде определена чрез използване на официалните такси в структурата на Люис. Също така, използвайки предишния метод, е възможно да се знае точно от кой атом или група от тях идва отрицателният заряд.

Когато атомите образуват ковалентни връзки, дори ако разпределението на електроните е равно, може да има частична загуба на електрони. В този смисъл, колкото по-малко връзки образуват повече електронегативни атоми, толкова повече свободни двойки електрони ще имат и следователно проявяват отрицателни заряди.

Да разгледаме например молекулата на амоняк, NH ₃. NH ₃ е неутрален и следователно няма електрически заряди. Ако Н бяха отстранени, а именно на NH връзка е счупен, анионът NH ₂ ^- ще бъде получена. Чрез изготвяне на структурата на Люис и изчисляване на официалния заряд на N това може да бъде потвърдено.

След скъсването на повече NH връзки, сега имаме аниона NH ^2-; и елиминирайки последния Н, най-накрая се получава анионът N ^3-, наречен нитриден анион. Азотът вече няма начин да натрупа повече електрони и неговият -3 заряд е най-отрицателният, до който може да достигне; техните орбитали не дават повече.

Намаления

Анионът може да се образува в резултат на редукция: той печели електрони, като окислява друг вид, който ги губи. Кислородът, например, представлява този вид химическа реакция много добре.

Когато се намали кислорода, той се окислява до друг вид и той се превръща в оксидния анион, O ^2-; присъства в безброй минерали и неорганични съединения.

физически

Атом може да спечели електрони, ако е в газова фаза:

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

Този начин на образуване на анион предполага широко познаване на физическите техники, докато газообразните аниони не се изучават лесно, нито всички видове лесно се изпаряват или се атомизират до газообразната фаза.

характеристики

Най-общо типичните характеристики на аниона ще бъдат споменати по-долу, преди да се обсъдят техните видове и примери:

-Той е по-обемно от неутралния атом, от който произлиза.

-Той може да бъде повече или по-малко стабилен, въпреки нарастващото електронно отблъскване между собствените му електрони.

-Ако анионът идва от нисък електроотрицателен атом, като въглерод, той е много реактивен.

-Установете силни диполни моменти.

-Той увеличава взаимодействието си с полярните разтворители още повече.

-Монатомичният анион е изоелектронно към благородния газ от своя период; тоест той има същия брой електрони във валентната си обвивка.

-Той може да поляризира електронния облак на съседен атом, отблъсквайки външните му електрони.

Видове

едноатомен

Както подсказва името му, това е анион, състоящ се от един атом: отрицателният заряд е добре локализиран. Всяка група в периодичната таблица има характерни отрицателни заряди; и тъй като те са аниони, те са неметалите, разположени в р блока. Някои примери и техните имена са по-долу:

-С ^-, хлорид.

-I ^-, йодид.

-F ^- флуорид.

-Br ^-, бромид.

-O ^2-, ръжда.

-S ^2-, сулфид.

-Знам ^2-, селенид.

-До ², телурид.

-По ², полониуро.

-N ^3-, нитрид.

-Р ^3-, фосфид.

-Като ^3-, арсенид.

-Sb ^3-, антимониуро.

-С ^4-, карбид.

-Ако ^4-, силицид.

-В ^3-, борид.

Oxoanions

Оксоанионите се характеризират с това, че имат X = O връзка, където X може да бъде всеки неметален елемент (с изключение на флуор) или метал (хром, манган и др.). Те могат също да имат една или повече XO прости връзки.

Някои оксоаниони със съответните им имена са:

-ClO ^-, хипохлорит.

-BrO ^-, хипобромит.

-IO ^-, хипойодит.

-ClO ₂ ^-, хлорит.

-ClO ₃ ^-, хлорат.

-IO ₃ ^-, йодат.

-ClO ₄ ^-, перхлорат.

-PO ₄ ^3-, фосфат.

-СО ₃ ^2-, карбонат.

-CrO ₄ ^2-, хромат.

-CR ₂ O ₇ ^2-, дихромат.

-SO ₄ ^2-, сулфат.

-S ₂ O ₃ ^2-, тиосулфат.

-NO ₃ ^-, нитрати.

-NO ₂ ^-, нитрит.

-BO ₃ ^3-, борат.

-AsO ₄ ^3-, арсенат.

-PO ₃ ^3-, фосфит.

-MnO ₄ ^-, перманганат.

органичен

Органичните молекули имат функционални групи, които могат да станат електрически заредени. Как? Чрез формирането или счупи ковалентни връзки, много подобен на примера на NH ₃ молекула.

Някои органични аниони са:

-СН ₃ COO ^-, ацетат.

-HCOO ^-, формат.

-С ₂ O ₄ ^2-, оксалат.

-RCOO ^-, карбоксилат.

-СН ₃ CONH ^-, амидат.

-RO ^-, алкоксид.

-R ₃ С ^-, карбанион.

-СН ₃ О ^-, метоксид.

полиатомични

Оксоанионите също са полиатомни аниони, тоест те се състоят от повече от един атом. Същото важи и за органичните аниони. Полиатомията обаче не попада в нито една от горните класификации. Някои от тях са:

-CN ^-, цианид (има тройна връзка, C≡N).

-OCN ^-, цианат.

-SCN ^-, тиоцианат.

-NH ₂ ^-, амид.

-OH ^-, хидроксил, хидроксид или хидроксил.

-O ₂ ^-, супероксид.

-O ₂ ^2-, пероксид.

Молекулярни или сложни

В органичните аниони бяха споменати някои отрицателно заредени функционални групи. Тези групи могат да бъдат част от голяма молекула и по този начин анионът може да бъде цялостно съединение с много връзки. Най-простият от този тип аниони е хипотетично Н ₂ ^- молекулата.

Друг пример за тези аниони са полисулфиди, S _n ^2-, които се състоят от вериги с множество SS връзки. Също така, негативно заредените метални координационни съединения като ^- и ^2- могат да бъдат преброени.

Препратки

1. Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. (2008 г.). Химия. (8-мо изд.). CENGAGE Обучение.
2. Wikipedia. (2019). Анион. Възстановено от: es.wikipedia.org
3. Хелменстин, Ан Мари, доктор на науките (21 март 2019 г.). Обща таблица и списък на формули на аниони. Възстановено от: thinkco.com
4. Фондация CK-12. (29 юни 2016 г.). Образуване на аниони. Химия LibreTexts. Възстановено от: chem.libretexts.org
5. Франсис Е. (2002). Анионите. Clackamas Community College. Възстановена от: dl.clackamas.edu
6. Американско физическо общество. (3 ноември 2011 г.). Синоптик: Най-простият молекулен анион. Възстановено от: physics.aps.org