UN anione È qualsiasi 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 un'unità.
La carica negativa può essere localizzata in uno o più atomi, nonché includere 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..
Se una specie neutra X guadagna un elettrone, le cariche negative in eccesso si manifestano 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 enormemente 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, da esso può derivare un catione o un anione: H.+ o H-, rispettivamente. Il catione H+ È lo ione idrogeno, chiamato anche protone; e l'H- è l'anione idruro, il "più semplice" di tutti gli anioni conosciuti.
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La formazione di un anione può essere facilmente spiegata all'interno della teoria; Anche se, sperimentalmente, può essere una sfida, soprattutto se lo vuoi puro, senza cariche positive attratte dalle sue cariche negative..
Un anione si formerà 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, utilizzando il metodo precedente puoi 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 equa, 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, NH3. NH3 è neutro e quindi non ha cariche elettriche. Se si rimuovesse una H, cioè si rompesse un legame N-H, si otterrebbe l'anione NHDue-. Disegnando la sua struttura di Lewis e calcolando la carica formale di N, questo può essere verificato.
Dopo la rottura di più legami N-H, ora abbiamo l'anione NHDue-; ed eliminando l'ultima H si ottiene infine l'anione N3-, chiamato 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.
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, ODue-; presente in innumerevoli minerali e composti inorganici.
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..
In termini generali, le caratteristiche tipiche di un anione saranno menzionate di seguito prima di discuterne i tipi e gli esempi:
-È più voluminoso dell'atomo neutro da cui è derivato.
-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.
-Stabilisci 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 di elettroni di un atomo vicino, respingendo i suoi elettroni esterni.
Come suggerisce il nome, è un anione costituito da un singolo atomo: la carica negativa è ben localizzata. Ogni gruppo sulla 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.
-io-, io duro.
-F-, fluoruro.
-Br-, bromuro.
-ODue-, ossido.
-SDue-, solfuro.
-lo soDue-, selenide.
-TèDue-, tellururo.
-PoDue-, poloniur.
-N3-, nitruro.
-P3-, fosfuro.
-Asso3-, arseniuro.
-Sb3-, antimoniuro.
-C4-, carburo.
-sì4-, siliciuro.
-B3-, boruro.
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 collegamenti semplici X-O.
Alcuni oxoanions con i rispettivi nomi sono:
-ClO-, ipoclorito.
-Fra-, ipobromite.
-IO-, ipoiodite.
-ClODue-, clorito.
-ClO3-, clorato.
-IO3-, iodato.
-ClO4-, perclorato.
-PO43-, fosfato.
-CO3Due-, carbonato.
-CrO4Due-, cromato.
-CrDueO7Due-, bicromato.
-SW4Due-, solfato.
-SDueO3Due-, tiosolfato.
-NON3-, nitrato.
-NONDue-, nitrito.
-BO33-, borato.
-AsO43-, arseniato.
-PO33-, fosfito.
-MnO4-, permanganato.
Le molecole organiche hanno gruppi funzionali che possono caricarsi elettricamente. Come? Attraverso la formazione o rottura di legami covalenti, molto simile all'esempio della molecola NH3.
Alcuni anioni organici sono:
-CH3COO-, acetato.
-HCOO-, Formato.
-CDueO4Due-, ossalato.
-RCOO-, carbossilato.
-CH3CONH-, amidate.
-RO-, alcossido.
-R3C-, carbanion.
-CH3O-, metossido.
Gli ossoanioni sono anche anioni poliatomici, cioè sono costituiti da più di un atomo. Lo stesso accade con 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.
-NHDue-, Amide.
-Oh-, idrossile, idrossido o idrossile.
-ODue-, superossido.
-ODueDue-, perossido.
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 molecola di H.Due-.
Un altro esempio di questi anioni sono i polisolfuri, SnDue-, che consistono in catene con più legami S-S. Inoltre, composti di coordinazione del metallo caricati negativamente come [CoCl4(NH3)Due]- e [CuCl4]Due-.
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