ANION: BILDNING, EGENSKAPER OCH TYPER - KEMI - 2026

En anjon är alla kemiska arter med negativ laddning, förutom att de är en av de två typerna av befintliga joner. Dess negativa laddning härrör från det faktum att den har ett överskott av elektroner jämfört med den neutrala formen av arten; För varje ytterligare elektron ökar dess negativa laddning med en.

Den negativa laddningen kan lokaliseras på en eller flera atomer, såväl som dess påverkan på en molekyl som helhet. För enkelhet, oavsett var (-) laddningen är, betraktas hela arten, föreningen eller molekylen som en anjon.

Anjoner. Källa: Gabriel Bolívar.

Om en neutral art X får en elektron kommer de överflödiga negativa laddningarna att manifestera sig i bildningen av anjonen X ^- vilket också kommer att leda till en ökning av dess atomradie (toppbild, med gröna sfärer). X och X ^- skiljer sig mycket åt i deras egenskaper och hur de interagerar med sin miljö.

Om X nu antas vara H-atomen, kan till exempel en katjon eller anjon uppstå från den: H ⁺ respektive H ^- . Katjonen H ⁺ är vätejonet, även kallad en proton; och H ^- är hydridanjonen, den "enklaste" av alla kända anjoner.

Bildande av en anjon

Bildandet av en anjon kan lätt förklaras inom teorin; även om det experimentellt kan vara en utmaning, särskilt om du vill ha det rena, utan positiva laddningar lockade av dess negativa laddningar.

Formella avgifter och färre länkar

En anjon bildas när det finns ett överskott eller förstärkning av elektroner i en atom. Nämnda förstärkning kan bestämmas genom att använda de formella laddningarna i en Lewis-struktur. Med hjälp av föregående metod är det också möjligt att veta exakt vilken atom eller grupp av dem den negativa laddningen kommer från.

När atomerna bildar kovalenta bindningar, även om fördelningen av elektroner är lika, kan det bli en delvis förlust av elektroner. I detta avseende, desto färre bindningar desto fler elektronegativa atomer bildas, desto fler fria elektronpar kommer de att ha och därför uppvisar negativa laddningar.

Betrakta till exempel molekylen av ammoniak, NH ₃ . NH ₃ är neutral och har därför inga elektriska laddningar. Om en H avlägsnades, det vill säga, en NH-bindning var bruten, anjonen NH ₂ ^- skulle erhållas . Genom att rita sin Lewis-struktur och beräkna den formella laddningen på N kan detta verifieras.

Efter att fler NH-obligationer bryts har vi nu anjonen NH ^2- ; och eliminering av den sista H, anjonen ^N3 erhålles slutligen , kallad nitridanjon. Kväve har inte längre ett sätt att få fler elektroner, och dess -3-laddning är den mest negativa den kan nå; deras orbital ger inte för mer.

minskningar

En anjon kan bildas till följd av en minskning: den får elektroner genom att oxidera en annan art, som förlorar dem. Syre, till exempel, representerar denna typ av kemisk reaktion mycket bra.

När syre reduceras oxiderar det till en annan art, och det blir oxidanjonen, O ^2- ; närvarande i otaliga mineraler och oorganiska föreningar.

Fysisk

En atom kan få elektroner om den är i gasfasen:

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

Detta sätt att bilda en anjon innebär en bred kunskap om fysiska tekniker, medan gasformiga anjoner inte är enkla att studera, och inte heller är alla arter lätt flyktiga eller finfördelade till gasfasen.

egenskaper

I allmänna termer kommer de typiska egenskaperna hos en anjon att nämnas nedan innan de diskuterar deras typer och exempel:

-Det är mer omfattande än den neutrala atomen från vilken den härrör.

-Det kan vara mer eller mindre stabilt, trots den ökande elektroniska avstötningen mellan sina egna elektroner.

-Om anjonen kommer från en låg elektronegativ atom, till exempel kol, är den mycket reaktiv.

-Sätt upp starka dipolmoment.

-Det ökar dess interaktion med polära lösningsmedel ännu mer.

-Den monatomiska anjonen är isoelektronisk till dess ädla gas; det vill säga den har samma antal elektroner i sitt valensskal.

-Det kan polarisera det elektroniska molnet i en angränsande atom, och avvisa dess externa elektroner.

typer

enatomiga

Som namnet antyder är det en anjon som består av en enda atom: den negativa laddningen är väl lokaliserad. Varje grupp i den periodiska tabellen har karakteristiska negativa laddningar; och eftersom de är anjoner är de icke-metallerna som finns i p-blocket. Några exempel och deras namn är nedan:

-Cl ^- , klorid.

-I ^- , jodid.

-F ^- fluor.

-Br ^- , bromid.

-O ^2- , rost.

-S ^2- , sulfid.

-Jag vet ^2- , selenide.

-Te ^2- , telluride.

-Po ^2- , poloniuro.

-N ^3- , nitrid.

-P ^3- , fosfid.

-As ³ , arsenid.

-Sb ^3- , antimoniuro.

-C ^4- , karbid.

-Om ^4- , silicid.

-B ^3- , borid.

oxoanjoner

Oxoanioner kännetecknas av att ha en X = O-bindning, där X kan vara vilket som helst icke-metalliskt element (utom fluor) eller en metall (krom, mangan, ect.). De kan också ha en eller flera enkla XO-länkar.

Vissa oxoanioner med respektive namn är:

-ClO ^- , hypoklorit.

-BrO ^- , hypobromite.

-IO ^- , hypoiodite.

-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- , dikromat.

-SO ₄ ^2- , sulfat.

-S ₂ O ₃ ^2- , tiosulfat.

-NO ₃ ^- , nitrat.

-NO ₂ ^- , nitrit.

-BO ₃ ^3- , borate.

-AsO ₄ ^3- , arsenat.

-PO ₃ ^3- , fosfit.

-MnO ₄ ^- , permanganat.

Organisk

Organiska molekyler har funktionella grupper som kan bli elektriskt laddade. Hur? Genom att bilda eller bryta kovalenta bindningar, som mycket liknar exemplet med NH ₃ -molekylen .

Vissa organiska anjoner är:

-CH ₃ COO ^- , acetat.

-HCOO ^- , format.

-C ₂ O ₄ ^2- , oxalat.

-RCOO ^- , karboxylat.

-CH ₃ CONH ^- , amiderat.

-RO ^- , alkoxid.

-R ₃ C ^- , carbanion.

-CH ₃ O ^- , metoxid.

Polyatomic

Oxoanioner är också polyatomiska anjoner, det vill säga de består av mer än en atom. Detsamma gäller för organiska anjoner. Polyatomics faller emellertid inte i någon av ovanstående klassificeringar. Några av dem är:

-CN ^- , cyanid (har en trippelbindning, C≡N).

-OCN ^- , cyanat.

-SCN ^- , tiocyanat.

-NH ₂ ^- , Amide.

-OH ^- , hydroxyl, hydroxid eller hydroxyl.

-O ₂ ^- , superoxid.

-O ₂ ^2- , peroxid.

Molekylär eller komplex

I organiska anjoner nämndes några negativt laddade funktionella grupper. Dessa grupper kan vara en del av en stor molekyl, och därmed kan anjonen vara en hel robust förening med många bindningar. Den enklaste av denna typ av anjoner är den hypotetiska H ₂ ^- molekylen .

Ett annat exempel på dessa anjoner är polysulfider, S _n ^2- , som består av kedjor med flera SS-bindningar. Dessutom kan negativt laddade metallkoordinationsföreningar såsom ^- och ^2- räknas .

referenser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8: e upplagan). CENGAGE Learning.
2. Wikipedia. (2019). Anjon. Återställd från: es.wikipedia.org
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (21 mars 2019). Vanliga anjonstabeller och lista över formler. Återställd från: thoughtco.com
4. CK-12 Foundation. (29 juni 2016). Anjonbildning. Kemi LibreTexts. Återställd från: chem.libretexts.org
5. Francis E. (2002). Anjoner. Clackamas Community College. Återställd från: dl.clackamas.edu
6. American Physical Society. (3 november 2011). Synopsis: The Simplest Molecular Anion. Återställd från: physics.aps.org