АНИОН: ОБРАЗОВАНИЕ, ХАРАКТЕРИСТИКА И ВИДЫ - ХИМИЯ - 2026

Анион является любым химическим соединением с отрицательным зарядом, в дополнении к тому , один из двух типов существующих ионов. Его отрицательный заряд происходит из-за того, что он имеет избыток электронов по сравнению с нейтральной формой разновидностей; Для каждого дополнительного электрона его отрицательный заряд увеличивается на единицу.

Отрицательный заряд может располагаться на одном или нескольких атомах, а также его влияние на молекулу в целом. Для простоты, независимо от того, где находится заряд (-), весь вид, соединение или молекула считается анионом.

Анионы. Источник: Габриэль Боливар.

Если нейтральная разновидность X получит электрон, избыточные отрицательные заряды проявятся в образовании аниона X ^- , что также приведет к увеличению его атомного радиуса (верхнее изображение с зелеными сферами). X и X ^- сильно различаются по своим свойствам и способам взаимодействия с окружающей средой.

Если теперь предположить, что X является атомом H, например, из него может образоваться катион или анион: H ⁺ или H ^- соответственно. Катион H ⁺ - ион водорода, также называемый протоном; H ^- гидрид-анион, самый «простой» из всех известных анионов.

Образование аниона

Образование аниона легко объяснить в рамках теории; хотя экспериментально это может быть проблемой, особенно если вы хотите, чтобы он был чистым, без положительных зарядов, привлеченных его отрицательными зарядами.

Официальные сборы и меньше ссылок

Анион образуется при избытке или усилении электронов в атоме. Указанная выгода может быть определена путем использования формальных сборов в структуре Льюиса. Также, используя предыдущий метод, можно точно узнать, от какого атома или группы из них исходит отрицательный заряд.

Когда атомы образуют ковалентные связи, даже если распределение электронов одинаковое, может происходить частичная потеря электронов. В этом смысле, чем меньше связей образует больше электроотрицательных атомов, тем больше свободных пар электронов они будут иметь и, следовательно, иметь отрицательные заряды.

Рассмотрим, например, молекулу аммиака NH ₃ . NH ₃ нейтрален и поэтому не имеет электрических зарядов. Если бы H был удален, то есть связь NH была бы разорвана, был бы получен анион NH ₂ ^- . Это можно проверить, нарисовав его структуру Льюиса и вычислив формальный заряд на N.

После разрыва большего количества связей NH у нас теперь есть анион NH ^2- ; и, удаляя последний H, в конечном итоге получается анион N ^3- , называемый нитрид-анионом. У азота больше нет способа получить больше электронов, и его заряд -3 - это самый отрицательный заряд, которого он может достичь; их орбитали больше не дают.

Сокращения

Анион может образоваться в результате восстановления: он приобретает электроны, окисляя другие частицы, которые теряют их. Кислород, например, очень хорошо представляет этот тип химической реакции.

Когда кислород восстанавливается, он окисляется до другого вида и становится оксидным анионом O ^2- ; присутствует в бесчисленных минералах и неорганических соединениях.

физический

Атом может получать электроны, если он находится в газовой фазе:

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

Такой способ образования аниона требует обширных знаний физических методов, в то время как газообразные анионы нелегко изучать, и при этом не все виды легко улетучиваются или распыляются до газовой фазы.

характеристики

В общих чертах, типичные характеристики аниона будут упомянуты ниже, прежде чем обсуждать их типы и примеры:

-Он более объемный, чем нейтральный атом, от которого он произошел.

-Он может быть более или менее стабильным, несмотря на увеличивающееся электронное отталкивание между его собственными электронами.

-Если анион происходит от атома с низким уровнем электроотрицательности, такого как углерод, он очень реактивен.

-Установите сильные дипольные моменты.

-Это еще больше увеличивает его взаимодействие с полярными растворителями.

- Одноатомный анион изоэлектронен благородному газу своего периода; то есть в валентной оболочке у него такое же количество электронов.

-Он может поляризовать электронное облако соседнего атома, отталкивая его внешние электроны.

Типы

атомарный

Как следует из названия, это анион, состоящий из одного атома: отрицательный заряд хорошо локализован. Каждая группа в периодической таблице имеет характерные отрицательные заряды; и поскольку они являются анионами, они представляют собой неметаллы, находящиеся в p-блоке. Ниже приведены некоторые примеры и их названия:

-Cl ^- , хлорид.

-I ^- , йодид.

-F ^- фторид.

-Br ^- , бромид.

-O ^2- , ржавчина.

-S ^2- , сульфид.

-Я знаю ^2- , селенид.

-Те ^2- , теллурид.

-По ^2- , полониуро.

-N ^3- , нитрид.

-P ^3- , фосфид.

-As ^3- , арсенид.

-Sb ^3- , антимониуро.

-C ^4- , карбид.

-Если ^4- , силицид.

-B ^3- , борид.

оксоанионы

Оксоанионы характеризуются наличием связи X = O, где X может быть любым неметаллическим элементом (кроме фтора) или металлом (хромом, марганцем и т. Д.). У них также может быть одна или несколько простых ссылок XO.

Некоторые оксоанионы с соответствующими названиями:

-ClO ^- , гипохлорит.

-BrO ^- , гипобромит.

-IO ^- , гипойодит.

-ClO ₂ ^- , хлорит.

-ClO ₃ ^- , хлорат.

-IO ₃ ^- , йодат.

-ClO ₄ ^- , перхлорат.

-PO ₄ ^3- , фосфат.

-CO ₃ ^2- , карбонат.

-CrO ₄ ^2- , хромат.

-Cr ₂ O ₇ ^2- , дихромат.

-SO ₄ ^2- , сульфат.

-S ₂ O ₃ ^2- , тиосульфат.

-NO ₃ ^- , нитрат.

-NO ₂ ^- , нитрит.

-BO ₃ ^3- , борат.

-AsO ₄ ^3- , арсенат.

-PO ₃ ^3- , фосфит.

-MnO ₄ ^- , перманганат.

органический

Органические молекулы имеют функциональные группы, которые могут становиться электрически заряженными. Как? Путем образования или разрыва ковалентных связей, очень похоже на пример молекулы NH ₃ .

Некоторые органические анионы:

-CH ₃ COO ^- , ацетат.

-HCOO ^- , формат.

-C ₂ O ₄ ^2- , оксалат.

-RCOO ^- , карбоксилат.

-CH ₃ CONH ^- , амидат.

-RO ^- , алкоксид.

-R ₃ C ^- , карбанион.

-CH ₃ O ^- , метоксид.

многоатомный

Оксоанионы также являются многоатомными анионами, то есть они состоят более чем из одного атома. То же самое и с органическими анионами. Однако полиатомия не попадает ни в одну из перечисленных выше классификаций. Некоторые из них:

-CN ^- , цианид (имеет тройную связь, C≡N).

-OCN ^- , цианат.

-SCN ^- , тиоцианат.

-NH ₂ ^- , Амид.

-ОН ^- , гидроксил, гидроксид или гидроксил.

-O ₂ ^- , супероксид.

-O ₂ ^2- , пероксид.

Молекулярный или комплексный

В органических анионах упоминались отрицательно заряженные функциональные группы. Эти группы могут быть частью большой молекулы, и, таким образом, анион может быть целым надежным соединением со многими связями. Простейшим из анионов этого типа является гипотетическая молекула H ₂ ^- .

Другим примером этих анионов являются полисульфиды S _n ^2- , которые состоят из цепочек с несколькими связями SS. Также можно подсчитать отрицательно заряженные координационные соединения металлов, такие как ^- и ^2- .

Ссылки

1. Уиттен, Дэвис, Пек и Стэнли. (2008). Химия. (8-е изд.). CENGAGE Обучение.
2. Wikipedia. (2019). Анион. Получено с: es.wikipedia.org
3. Хельменстин, Энн Мари, доктор философии. (21 марта 2019 г.). Таблица общих анионов и список формул. Получено с: thinkco.com
4. Фундамент СК-12. (29 июня 2016 г.). Образование анионов. Химия LibreTexts. Получено с: chem.libretexts.org
5. Фрэнсис Э. (2002). Анионы. Общественный колледж Клакамас. Получено с: dl.clackamas.edu
6. Американское физическое общество. (3 ноября 2011 г.). Синопсис: Простейший молекулярный анион. Получено с: Physics.aps.org