アニオンは存在するイオンの二つのタイプのいずれかであることに加えて、負の電荷を有する任意の化学種です。その負の電荷は、中性の種と比較して電子が過剰であることから生じます。追加の電子ごとに、その負の電荷は1つずつ増加します。
負の電荷は、1つまたは複数の原子、および分子全体への影響に存在する可能性があります。簡単にするために、(-)電荷がどこにあっても、種、化合物、または分子全体がアニオンと見なされます。
陰イオン。出典:ガブリエルボリバル
中性種、Xは電子を獲得した場合、過剰な負電荷がアニオンXの形成に現れるであろう-も(緑の球と、上部画像)の原子半径の増加につながります。XおよびX -そのプロパティに、彼らは自分の環境との関わり方が大きく異なります。
Xは現在H原子であることが想定される場合、例えば、陽イオンまたは陰イオンは、それから生じ得る:H +またはH - 、夫々 。陽イオンH +は水素イオンであり、プロトンとも呼ばれます。そしてHは-すべての既知の陰イオンの水素化物アニオン、「最も簡単な」です。
陰イオンの形成
アニオンの形成は理論の中で簡単に説明できます。ただし、実験的には、特に正の電荷が負の電荷に引き寄せられずに純粋にしたい場合は、困難な場合があります。
正式な料金と少ないリンク
原子内に電子が過剰または増加すると、アニオンが形成されます。前記利得は、ルイス構造における形式的電荷を利用することによって決定することができる。また、前の方法を使用すると、負の電荷がどの原子またはグループから発生するかを正確に知ることができます。
原子が共有結合を形成すると、たとえ電子の分布が同じであっても、電子の一部が失われる可能性があります。この意味で、電気陰性原子が形成する結合が少ないほど、それらが持つ電子の自由対が多くなり、したがって負電荷を示します。
たとえば、アンモニア分子NH 3を考えてみます。NH 3は中性であるため、電荷はありません。Hが除去された場合、すなわち、NH結合が壊れていた、アニオンNH 2 -得られるであろう。ルイス構造を描き、Nの正式な料金を計算することで、これを確認できます。
より多くのNH結合が切断された後、アニオンNH 2-ができました。最後のHを削除すると、最後に、アニオンN 3-が得られます。これは窒化物アニオンと呼ばれます。窒素には、より多くの電子を得る方法がなくなり、その-3電荷は到達可能な最も負の値になります。彼らの軌道はそれ以上のものを与えない。
削減
還元の結果として陰イオンが形成される可能性があります。それは、他の種を酸化して電子を獲得し、それらを失うことです。たとえば、酸素はこの種の化学反応を非常によく表します。
酸素が還元されると、それは酸化して別の種になり、酸化物アニオンO 2-になります。無数の鉱物や無機化合物に存在します。
物理的
原子が気相の場合、電子は電子を得ることができます。
X(G)+ E - => X -(G)
陰イオンを形成するこの方法は、物理的手法の幅広い知識を意味しますが、気体の陰イオンは研究が容易ではなく、すべての種が気相に簡単に揮発または噴霧化されるわけでもありません。
特徴
一般的に、陰イオンの典型的な特性は、それらのタイプと例を説明する前に以下に述べられます:
-それが由来する中性原子よりもボリュームが大きい。
-自身の電子間の電子的反発が増加しているにもかかわらず、多かれ少なかれ安定しています。
-陰イオンが炭素などの電気陰性度の低い原子に由来する場合、非常に反応性が高い。
-強い双極子モーメントを確立します。
-極性溶媒との相互作用をさらに高めます。
-単原子アニオンはその時代の希ガスと等電子です。つまり、価電子殻に同じ数の電子があります。
-隣接する原子の電子雲を分極させ、その外部電子をはじきます。
タイプ
単原子
その名前が示唆するように、それは単一の原子からなる陰イオンです。負の電荷はよく局在しています。周期表の各グループには、特徴的な負の電荷があります。そしてそれらは陰イオンなので、それらはpブロックにある非金属です。いくつかの例とその名前を以下に示します。
-Cl - 、塩化。
-I - 、ヨウ化。
-F -フッ化物。
-Br - 、ブロマイド。
-O 2-、サビ。
-S 2-、硫化物。
-私は知っています2-、セレン化物。
-Te 2-、テルル化物。
-Po 2-、ポロニウロ。
-N 3-、窒化物。
-P 3-、リン化物。
-絵として3 - 、砒素。
-Sb 3-、アンチモニウロ。
-C 4-、カーバイド。
-if 4-、シリサイド。
-B 3-、ホウ化物。
オキソアニオン
オキソアニオンは、X = O結合をもつことで特徴付けられます。Xは、非フッ素元素(フッ素を除く)または金属(クロム、マンガンなど)です。また、1つ以上のXOシンプルリンクを持つこともできます。
それぞれの名前を持ついくつかのオキソアニオンは次のとおりです。
-ClO - 、次亜塩素酸。
-BrO - 、次亜臭素酸塩。
-IO - 、次亜ヨウ素酸塩。
-ClO 2 - 、亜塩。
-ClO 3 - 、塩素。
-IO 3 - 、ヨウ素酸塩。
-ClO 4 - 、過塩素酸。
-PO 4 3-、リン酸塩。
-CO 3 2-、炭酸塩。
-CrO 4 2-、クロメート。
-Cr 2 O 7 2-、重クロム酸塩。
-SO 4 2-、硫酸塩。
-S 2 O 3 2-、チオ硫酸塩。
-NO 3 - 、硝酸塩。
-NO 2 - 、亜硝酸塩。
-BO 3 3-、ホウ酸塩。
-AsO 4 3-、ヒ酸塩。
-PO 3 3-、亜リン酸塩。
-MnO 4 - 、過マンガン。
オーガニック
有機分子には、帯電する可能性のある官能基があります。どうやって?共有結合を形成または破壊することにより、NH 3分子の例と非常に似ています。
いくつかの有機陰イオンは:
-CH 3 COO - 、アセテート。
-HCOO - 、フォーマット。
-C 2 O 4 2-、シュウ酸塩。
-RCOO - 、カルボキシラート。
-CH 3 CONH - 、アミデート。
-RO - 、アルコキシド。
-R 3 C - 、カルバニオン。
-CH 3 O - 、メトキシド。
多原子
オキソアニオンも多原子アニオンです。つまり、オキソアニオンは複数の原子で構成されています。有機アニオンについても同様です。ただし、多原子学は上記の分類に分類されません。それらのいくつかは:
-CNは- 、シアン化物は、(三重結合、C≡Nを有します)。
-OCN - 、シアネート。
-SCN - 、チオシアン。
-NH 2 - 、アミド。
-OH - 、ヒドロキシル、水酸化物またはヒドロキシルです。
-O 2 - 、スーパーオキシド。
-O 2 2-、過酸化物。
分子または複合体
有機アニオンでは、いくつかの負に帯電した官能基が言及されました。これらの基は大きな分子の一部である可能性があり、したがって、アニオンは多くの結合を持つ完全な堅牢な化合物である可能性があります。アニオンのこのタイプの最も簡単なものは、仮説Hである2 -分子。
これらの陰イオンのもう1つの例は、複数のSS結合を持つ鎖で構成されるポリスルフィドS n 2-です。また、-や2-などの負に帯電した金属配位化合物もカウントできます。
参考文献
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