UMA ânion É qualquer espécie química com carga negativa, além de ser um dos dois tipos de íons existentes. Sua carga negativa se origina do fato de possuir um excesso de elétrons em relação à forma neutra da espécie; para cada elétron adicional, sua carga negativa aumenta em uma unidade.
A carga negativa pode estar localizada em um ou mais átomos, além de incluir sua influência na molécula como um todo. Para simplificar, independentemente de onde a carga é (-), toda a espécie, composto ou molécula é considerado um ânion..
Se uma espécie neutra X ganhar um elétron, o excesso de cargas negativas se manifestará na formação do ânion X-, o que também levará a um aumento do seu raio atômico (imagem superior, com esferas verdes). X e X- diferem enormemente em suas propriedades e na forma como interagem com seu ambiente.
Se agora for assumido que X é o átomo de H, por exemplo, um cátion ou ânion pode surgir dele: H+ ou H-, respectivamente. O cátion H+ É o íon de hidrogênio, também chamado de próton; e o H- é o ânion hidreto, o "mais simples" de todos os ânions conhecidos.
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A formação de um ânion pode ser facilmente explicada na teoria; Embora, experimentalmente, possa ser um desafio, especialmente se você quiser puro, sem cargas positivas atraídas por suas cargas negativas..
Um ânion se forma quando há um excesso ou ganho de elétrons em um átomo. O referido ganho pode ser determinado fazendo uso das cargas formais em uma estrutura de Lewis. Além disso, usando o método anterior, você pode saber exatamente de qual átomo ou grupo deles vem a carga negativa.
Quando os átomos formam ligações covalentes, mesmo que a distribuição dos elétrons seja equitativa, pode haver uma perda parcial dos elétrons. Nesse sentido, quanto menos ligações, mais átomos eletronegativos se formam, mais pares de elétrons livres eles terão e, portanto, exibem cargas negativas..
Considere, por exemplo, a molécula de amônia, NH3. NH3 é neutro e, portanto, não tem cargas elétricas. Se um H fosse removido, ou seja, uma ligação N-H fosse quebrada, o ânion NH seria obtidodois-. Desenhando sua estrutura de Lewis e calculando a carga formal de N, isso pode ser verificado.
Após a quebra de mais ligações N-H, agora temos o ânion NHdois-; e eliminando o último H, o ânion N é finalmente obtido3-, chamado ânion nitreto. O nitrogênio não tem mais como ganhar mais elétrons e sua carga -3 é a mais negativa que pode atingir; seus orbitais não dão por mais.
Um ânion pode ser formado como resultado de uma redução: ele ganha elétrons ao oxidar outra espécie, que os perde. O oxigênio, por exemplo, representa muito bem esse tipo de reação química..
Quando o oxigênio é reduzido, ele se oxida para outra espécie e se torna o ânion óxido, Odois-; presente em inúmeros minerais e compostos inorgânicos.
Um átomo pode ganhar elétrons se estiver na fase gasosa:
X (g) + e- => X-(g)
Esta forma de formar um ânion implica em um amplo conhecimento de técnicas físicas, já que os ânions gasosos não são fáceis de estudar, nem todas as espécies são facilmente volatilizadas ou atomizadas para a fase gasosa..
Em termos gerais, as características típicas de um ânion serão mencionadas abaixo antes de discutir seus tipos e exemplos:
-É mais volumoso do que o átomo neutro do qual é derivado.
-Pode ser mais ou menos estável, apesar da crescente repulsão eletrônica entre seus próprios elétrons.
-Se o ânion vem de um átomo eletronegativo baixo, como o carbono, ele é muito reativo.
-Estabeleça fortes momentos de dipolo.
-Aumenta ainda mais sua interação com solventes polares.
-O ânion monoatômico é isoeletrônico ao gás nobre de seu período; ou seja, tem o mesmo número de elétrons em sua camada de valência.
-Ele pode polarizar a nuvem de elétrons de um átomo vizinho, repelindo seus elétrons externos.
Como o próprio nome sugere, é um ânion que consiste em um único átomo: a carga negativa está bem localizada. Cada grupo na tabela periódica tem cargas negativas características; e por serem ânions, são os não metais localizados no bloco p. Alguns exemplos e seus nomes estão abaixo:
-Cl-, cloreto.
-eu-, Eu durar.
-F-, fluoreto.
-Br-, brometo.
-OUdois-, óxido.
-Sdois-, sulfureto.
-eu seidois-, selenide.
-Chádois-, telureto.
-Podois-, poloniur.
-N3-, nitreto.
-P3-, fosforeto.
-Ás3-, arseneto.
-Sb3-, antimoniuro.
-C4-, carboneto.
-sim4-, silicida.
-B3-, Boruro.
Os oxoanions são caracterizados por terem uma ligação X = O, onde X pode ser qualquer elemento não metálico (exceto flúor) ou um metal (cromo, manganês, ect.). Eles também podem ter um ou mais links X-O simples.
Alguns oxoanions com seus respectivos nomes são:
-ClO-, hipoclorito.
-Mano-, hipobromito.
-IO-, hipoiodito.
-ClOdois-, clorita.
-ClO3-, clorato.
-IO3-, iodato.
-ClO4-, perclorato.
-PO43-, fosfato.
-CO3dois-, carbonato.
-CrO4dois-, cromato.
-CrdoisOU7dois-, dicromato.
-SW4dois-, sulfato.
-SdoisOU3dois-, tiossulfato.
-NÃO3-, nitrato.
-NÃOdois-, nitrito.
-BO33-, borato.
-AsO43-, arseniato.
-PO33-, fosfito.
-MnO4-, permanganato.
As moléculas orgânicas têm grupos funcionais que podem se tornar eletricamente carregados. Como? Através da formação ou quebra de ligações covalentes, muito semelhantes ao exemplo da molécula de NH3.
Alguns ânions orgânicos são:
-CH3COO-, acetato.
-HCOO-, Formato.
-CdoisOU4dois-, oxalato.
-RCOO-, carboxilato.
-CH3CONH-, amidar.
-RO-, alcóxido.
-R3C-, carbanião.
-CH3OU-, metóxido.
Oxoanions também são ânions poliatômicos, ou seja, consistem em mais de um átomo. O mesmo acontece com os ânions orgânicos. No entanto, os poliatômicos não se enquadram em nenhuma das classificações acima. Alguns deles são:
-CN-, cianeto (tem uma ligação tripla, C≡N).
-OCN-, cianato.
-SCN-, tiocianato.
-NHdois-, Amida.
-Oh-, hidroxila, hidróxido ou hidroxila.
-OUdois-, superóxido.
-OUdoisdois-, peróxido.
Em ânions orgânicos, alguns grupos funcionais carregados negativamente foram mencionados. Esses grupos podem ser parte de uma molécula grande e, portanto, o ânion pode ser um composto totalmente robusto com muitas ligações. O mais simples desse tipo de ânions é a molécula hipotética de Hdois-.
Outro exemplo desses ânions são os polissulfetos, Sndois-, que consistem em cadeias com várias ligações S-S. Além disso, compostos de coordenação de metal com carga negativa, como [CoCl4(NH3)dois]- e [CuCl4]dois-.
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