АНІОН: УТВОРЕННЯ, ХАРАКТЕРИСТИКИ ТА ВИДИ - ХІМІЯ - 2026

Анион є будь-яким хімічною сполукою з негативним зарядом, в доповненні до того , один з двох типів існуючих іонів. Його негативний заряд походить від того, що він має надлишок електронів порівняно з нейтральною формою виду; Для кожного додаткового електрона його негативний заряд збільшується на одиницю.

Негативний заряд може бути розташований на одному або декількох атомах, а також його вплив на молекулу в цілому. Для простоти, незалежно від того, де знаходиться заряд (-), весь вид, з'єднання або молекула вважається аніоном.

Аніони. Джерело: Габріель Болівар.

Якщо нейтральний вид X набере електрон, надлишкові негативні заряди проявляться в утворенні аніона X ^- , що також призведе до збільшення його атомного радіуса (верхнє зображення, із зеленими сферами). X і X ^- сильно відрізняються за своїми властивостями та способом взаємодії зі своїм оточенням.

Якщо зараз вважається, що X є атомом H, то, наприклад, з нього може виникнути катіон або аніон: H ⁺ або H ^- відповідно. Катіон Н ⁺ - іон водню, який також називають протоном; а H ^- це аніон гідриду, "найпростіший" з усіх відомих аніонів.

Утворення аніона

Утворення аніона легко пояснити в теорії; хоча експериментально це може бути викликом, особливо якщо ви хочете його чисто, без позитивних зарядів, залучених його негативними зарядами.

Офіційні витрати та менша кількість посилань

Аніон утворюватиметься, коли в атомі є надлишок або посилення електронів. Зазначений приріст можна визначити, використовуючи формальні заряди в структурі Льюїса. Також за допомогою попереднього методу можна точно знати, з якого атома чи групи з них походить негативний заряд.

Коли атоми утворюють ковалентні зв’язки, навіть якщо розподіл електронів дорівнює, може статися часткова втрата електронів. У цьому сенсі, чим менше зв'язків утворюється більше електронегативних атомів, тим більше вільних пар електронів у них буде і тому виявляють негативні заряди.

Розглянемо для прикладу молекулу аміаку NH ₃ . NH ₃ нейтральний і тому не має електричних зарядів. Якщо Н було видалено, тобто зв’язок NH був розірваний, аніон NH ₂ ^- був би отриманий . Малюючи її структуру Льюїса та обчислюючи формальний заряд на N, це можна перевірити.

Після розриву більшої кількості зв'язків NH, ми маємо аніон NH ^2- ; і виключаючи останню Н, нарешті отримують аніон N ^3- , який називають аніоном нітриду. У азоту більше немає способу набрати більше електронів, а його заряд -3 - це найнегативніший, який він може досягти; їх орбіталі не дають більше.

Скорочення

Аніон може утворюватися в результаті редукції: він набирає електрони, окислюючи інший вид, який втрачає їх. Наприклад, кисень дуже добре представляє цей тип хімічної реакції.

Коли кисень знижується, він окислюється до іншого виду, і він стає оксидним аніоном, O ^2- ; присутні в незліченних мінералах та неорганічних сполуках.

Фізичні

Атом може набирати електрони, якщо він знаходиться в газовій фазі:

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

Цей спосіб утворення аніону передбачає широке знання фізичних прийомів, тоді як газоподібні аніони непросто вивчити, а також всі види легко випаровуються або атомізуються до газоподібної фази.

характеристики

Загалом типові характеристики аніону будуть згадані нижче, перш ніж обговорювати їх види та приклади:

-Оні об’ємніше, ніж нейтральний атом, з якого він походить.

-Він може бути більш-менш стабільним, незважаючи на зростаюче електронне відштовхування між власними електронами.

-Якщо аніон походить від низького електронегативного атома, наприклад вуглецю, він дуже реагує.

-Встановити сильні дипольні моменти.

- Це ще більше збільшує його взаємодію з полярними розчинниками.

-Монатомічний аніон ізоелектронний до благородного газу свого періоду; тобто він має однакову кількість електронів у своїй валентній оболонці.

- Він може поляризувати електронну хмару сусіднього атома, відбиваючи його зовнішні електрони.

Типи

Одноатомне

Як випливає з назви, це аніон, що складається з одного атома: негативний заряд добре локалізований. Кожна група періодичної таблиці має характерні негативні заряди; і оскільки вони є аніонами, вони є неметалами, розташованими в p-блоці. Деякі приклади та їх назви наведені нижче:

-Cl ^- , хлорид.

-І ^- , йодид.

-F ^- фтор.

-Br ^- , бромід.

-О ^2- , іржа.

-S ^2- , сульфід.

-Я знаю ^2- , селенід.

-Те ^2- , телурид.

-По ² , полоніуро.

-N ^3- , нітрид.

-Р ^3- , фосфід.

-Як ^3- , арсенід.

-Sb ^3- , антимоніуро.

-С ^4- , карбід.

-Якщо ^4- , силіцид.

-В ^3- , борид.

Оксоаніони

Оксоаніони характеризуються тим, що мають зв'язок X = O, де X може бути будь-яким неметалічним елементом (крім фтору) або металом (хром, марганець, тощо). Вони також можуть мати одне або кілька простих посилань XO.

Деякі оксоаніони з відповідними назвами:

-ClO ^- , гіпохлорит.

-BrO ^- , гіпоброміт.

-ІО ^- , гіпойодит.

-ClO ₂ ^- , хлорит.

-ClO ₃ ^- , хлорат.

-ІО ₃ ^- , іодат .

-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- , тіосульфат.

-NO ₃ ^- , нітрат.

-NO ₂ ^- , нітрит.

-BO ₃ ^3- , борат.

-AsO ₄ ^3- , арсенат.

-PO ₃ ^3- , фосфіт.

-MnO ₄ ^- , перманганат.

Органічні

Органічні молекули мають функціональні групи, які можуть стати електрично зарядженими. Як? Утворюючи або розриваючи ковалентні зв’язки, дуже подібний до прикладу молекули NH ₃ .

Деякі органічні аніони:

-CH ₃ COO ^- , ацетат.

-HCOO ^- , формат.

-C ₂ O ₄ ^2- , оксалат.

-RCOO ^- , карбоксилат.

-CH ₃ CONH ^- , амідат.

-РО ^- , алкоксид.

-R ₃ C ^- , карбаніон.

-CH ₃ O ^- , метоксид.

Поліатомний

Оксоаніони - це також багатоатомні аніони, тобто вони складаються з більш ніж одного атома. Те саме стосується органічних аніонів. Однак багатоатомність не підпадає під жодну з перерахованих вище класифікацій. Деякі з них:

-CN ^- , ціанід (має потрійний зв’язок, C≡N).

-OCN ^- , ціанат.

-SCN ^- , тіоціанат.

-NH ₂ ^- , Амід.

-OH ^- , гідроксил, гідроксид або гідроксил.

-O ₂ ^- , супероксид.

-O ₂ ^2- , перекис.

Молекулярний або складний

В органічних аніонах згадувалися деякі негативно заряджені функціональні групи. Ці групи можуть бути частиною великої молекули, і, таким чином, аніон може бути цілою міцною сполукою з безліччю зв'язків. Найпростішим з цього типу аніонів є гіпотетична молекула H ₂ ^- .

Іншим прикладом цих аніонів є полісульфіди S _n ^2- , які складаються з ланцюгів з декількома СС-зв’язками. Також негативно заряджені металеві координаційні сполуки, такі як ^- і ^2-, можна підрахувати .

Список літератури

1. Віттен, Девіс, Пек і Стенлі. (2008). Хімія. (8-е видання). CENGAGE Навчання.
2. Вікіпедія. (2019). Аніон. Відновлено з: es.wikipedia.org
3. Гельменстін, Анна Марі, к.т.н. (21 березня 2019 р.). Таблиця та список формул загальних аніонів. Відновлено з: thinkco.com
4. Фонд CK-12. (29 червня 2016 р.). Утворення аніонів. Хімія LibreTexts. Відновлено з: chem.libretexts.org
5. Френсіс Е. (2002). Аніони. Клакамаський коледж громади. Відновлено з: dl.clackamas.edu
6. Американське фізичне товариство. (3 листопада 2011 р.). Синопсис: Найпростіший молекулярний аніон. Відновлено з: physics.aps.org