- Formazione di un anione
- Spese formali e meno collegamenti
- riduzioni
- Fisico
- caratteristiche
- tipi
- monoatomico
- Oxoanions
- Organico
- polyatomic
- Molecolare o complesso
- Riferimenti
Un anione è una specie chimica con una carica negativa, oltre ad essere uno dei due tipi di ioni esistenti. La sua carica negativa deriva dal fatto che ha un eccesso di elettroni rispetto alla forma neutra della specie; Per ogni elettrone aggiuntivo, la sua carica negativa aumenta di uno.
La carica negativa può essere localizzata su uno o più atomi, così come la sua influenza su una molecola nel suo insieme. Per semplicità, indipendentemente da dove si trova la carica (-), l'intera specie, composto o molecola è considerata un anione.
Anioni. Fonte: Gabriel Bolívar.
Se una specie neutra X guadagna un elettrone, le cariche negative in eccesso si manifesteranno nella formazione dell'anione X - , che porterà anche ad un aumento del suo raggio atomico (immagine in alto, con sfere verdi). X e X - differiscono notevolmente nelle loro proprietà e nel modo in cui interagiscono con il loro ambiente.
Se si suppone ora che X sia l'atomo H, ad esempio, potrebbe derivarne un catione o un anione: H + o H - , rispettivamente. Il catione H + è lo ione idrogeno, chiamato anche protone; e H - è l'anione idruro, il "più semplice" di tutti gli anioni conosciuti.
Formazione di un anione
La formazione di un anione può essere facilmente spiegata all'interno della teoria; anche se sperimentalmente può essere una sfida, soprattutto se lo si vuole puro, senza cariche positive attratte dalle sue cariche negative.
Spese formali e meno collegamenti
Un anione si forma quando c'è un eccesso o un guadagno di elettroni in un atomo. Detto guadagno può essere determinato facendo uso delle cariche formali in una struttura di Lewis. Inoltre, per mezzo del metodo precedente è possibile sapere esattamente da quale atomo o gruppo di essi proviene la carica negativa.
Quando gli atomi formano legami covalenti, anche se la distribuzione degli elettroni è uguale, può esserci una parziale perdita di elettroni. In questo senso, meno legami si formano gli atomi più elettronegativi, più coppie di elettroni libere avranno e quindi esibiranno cariche negative.
Considera ad esempio la molecola di ammoniaca, NH 3 . NH 3 è neutro e quindi non ha cariche elettriche. Se si rimuovesse una H, cioè si rompesse un legame NH, si otterrebbe l'anione NH 2 - . Disegnando la sua struttura di Lewis e calcolando la carica formale su N, questo può essere verificato.
Dopo la rottura di più legami NH, ora abbiamo l'anione NH 2- ; ed eliminando l'ultima H si ottiene infine l'anione N 3- , detto anione nitruro. L'azoto non ha più modo di guadagnare più elettroni e la sua carica -3 è la più negativa che può raggiungere; i loro orbitali non danno di più.
riduzioni
Un anione può essere formato come risultato di una riduzione: guadagna elettroni ossidando un'altra specie, che li perde. L'ossigeno, ad esempio, rappresenta molto bene questo tipo di reazione chimica.
Quando l'ossigeno viene ridotto, si ossida in un'altra specie e diventa l'anione ossido, O 2- ; presente in innumerevoli minerali e composti inorganici.
Fisico
Un atomo può guadagnare elettroni se è in fase gassosa:
X (g) + e - => X - (g)
Questo modo di formare un anione implica un'ampia conoscenza delle tecniche fisiche, mentre gli anioni gassosi non sono facili da studiare, né tutte le specie sono facilmente volatilizzabili o atomizzate in fase gassosa.
caratteristiche
In termini generali, le caratteristiche tipiche di un anione saranno menzionate di seguito prima di discutere i loro tipi ed esempi:
-È più voluminoso dell'atomo neutro da cui deriva.
-Può essere più o meno stabile, nonostante la crescente repulsione elettronica tra i propri elettroni.
-Se l'anione proviene da un atomo a basso elettronegativo, come il carbonio, è molto reattivo.
-Stabilire forti momenti di dipolo.
-Aumenta ulteriormente la sua interazione con i solventi polari.
-L'anione monoatomico è isoelettronico al gas nobile del suo periodo; cioè, ha lo stesso numero di elettroni nel suo guscio di valenza.
-Può polarizzare la nuvola elettronica di un atomo vicino, respingendo i suoi elettroni esterni.
tipi
monoatomico
Come suggerisce il nome, è un anione costituito da un singolo atomo: la carica negativa è ben localizzata. Ogni gruppo nella tavola periodica ha cariche negative caratteristiche; e poiché sono anioni, sono i non metalli situati nel blocco p. Alcuni esempi e i loro nomi sono di seguito:
-Cl - , cloruro.
-I - , ioduro.
-F - fluoruro.
-Br - , bromuro.
-O 2- , ruggine.
-S 2- , solfuro.
-Lo so 2- , selenide.
-Te 2- , tellururo.
-Po 2- , poloniuro.
-N 3- , nitruro.
-P 3- , fosfuro.
-Come 3- , arseniuro.
-Sb 3- , antimoniuro.
-C 4- , carburo.
-Se 4- , siliciuro.
-B 3- , boruro.
Oxoanions
Gli ossoanioni sono caratterizzati dall'avere un legame X = O, dove X può essere qualsiasi elemento non metallico (eccetto fluoro) o un metallo (cromo, manganese, ecc.). Possono anche avere uno o più link XO semplici.
Alcuni oxoanions con i rispettivi nomi sono:
-ClO - , ipoclorito.
-BrO - , ipobromite.
-IO - , ipoiodite.
-ClO 2 - , clorito.
-ClO 3 - , clorato.
-IO 3 - , iodato.
-ClO 4 - , perclorato.
-PO 4 3- , fosfato.
-CO 3 2- , carbonato.
-CrO 4 2- , cromato.
-Cr 2 O 7 2- , bicromato.
-SO 4 2- , solfato.
-S 2 O 3 2- , tiosolfato.
-NO 3 - , nitrato.
-NO 2 - , nitrito.
-BO 3 3- , borato.
-AsO 4 3- , arseniato.
-PO 3 3- , fosfito.
-MnO 4 - , permanganato.
Organico
Le molecole organiche hanno gruppi funzionali che possono caricarsi elettricamente. Come? Formando o rompendo legami covalenti, molto simile all'esempio della molecola NH 3 .
Alcuni anioni organici sono:
-CH 3 COO - , acetato.
-HCOO - , formato.
-C 2 O 4 2- , ossalato.
-RCOO - , carbossilato.
-CH 3 CONH - , amidato.
-RO - , alcossido.
-R 3 C - , carbanion.
-CH 3 O - , metossido.
polyatomic
Gli ossoanioni sono anche anioni poliatomici, cioè sono costituiti da più di un atomo. Lo stesso vale per gli anioni organici. Tuttavia, i poliatomici non rientrano in nessuna delle suddette classificazioni. Alcuni di loro sono:
-CN - , cianuro (ha un triplo legame, C≡N).
-OCN - , cianato.
-SCN - , tiocianato.
-NH 2 - , Amide.
-OH - , idrossile, idrossido o idrossile.
-O 2 - , superossido.
-O 2 2- , perossido.
Molecolare o complesso
Negli anioni organici sono stati menzionati alcuni gruppi funzionali caricati negativamente. Questi gruppi possono essere parte di una grande molecola, e quindi l'anione può essere un composto intero robusto con molti legami. Il più semplice di questo tipo di anioni è l'ipotetica H 2 - molecola .
Un altro esempio di questi anioni sono i polisolfuri, S n 2- , che consistono in catene con più legami SS. Inoltre, possono essere contati composti di coordinazione del metallo caricati negativamente come - e 2- .
Riferimenti
- Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Chimica. (8 ° ed.). CENGAGE Apprendimento.
- Wikipedia. (2019). Anione. Estratto da: es.wikipedia.org
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (21 marzo 2019). Tabella degli anioni comuni e elenco delle formule. Estratto da: thoughtco.com
- Fondazione CK-12. (29 giugno 2016). Formazione di anioni. Chemistry LibreTexts. Recupero da: chem.libretexts.org
- Francis E. (2002). Anioni. Clackamas Community College. Recupero da: dl.clackamas.edu
- American Physical Society. (3 novembre 2011). Sinossi: The Simplest Molecular Anion. Estratto da: physics.aps.org