オキシアニオンとは？

イオンは、ユニットとして機能する非中性原子または原子の集まりです。 イオンに電子不足がある場合、それは「陽イオン」ですが、過剰な電子がある場合、それは「陰イオン」です。 酸素が陽イオンの一部である場合、それはオキシ陽イオンです-例えば、ウラニル（UO ₂ ） ⁺² 。 あるいは、酸素原子が陰イオンの一部である場合、硝酸（-NO ₃ ） ^-1のように酸素陰イオンです。 まれに、両方のイオンが酸素化され、オキシカチオンとオキシアニオンの両方を持ちます。 これのよく知られている例の1つは、硝酸ウラニル（UO ₂ ）（NO ₃ ） ₂です。

オキシアニオンには多くの種類があります。 これらの中には、硫酸塩（SO ₄ ） ^-2 、酢酸塩（CH ₃ COO） ^-1およびテルライト（TeO ₃ ） ^-2があります。 他の種類のオキシアニオンには、過塩素酸塩（ClO ₄ ） ^-1 、リン酸塩（PO ₄ ） ^-3および硝酸塩（NO ₃ ） ^{-1が含まれ}ます。

オキシアニオンは通常、由来する対応する酸として書くことができます。 この例では、硫酸、酢酸、テルル酸、過塩素酸、硝酸があります。 これらの酸から水分を除去すると、無水物が得られます。三酸化硫黄、無水酢酸、二酸化テルル、七酸化塩素、五酸化リン、五酸化窒素です。 特に、無機オキシアニオンは多くの場合、酸素と硫黄、窒素、リンなどの非金属で構成されています。 ただし、金属と酸素で構成することもできます。

2つの金属含有オキシアニオン種は、重クロム酸塩と過マンガン酸塩です。 重クロム酸カリウム（K ₂ Cr ₂ O ₇ ）は、酸化剤として有機化学反応でよく使用されます。 過マンガン酸カリウム（KMnO ₄ ）は、さらに強力な酸化剤です。 硫酸と組み合わせると、反応式2 KMnO ₄ + H ₂ SO ₄ →K ₂ SO ₄ + Mn ₂ O ₇ + Hに従って、爆発性物質である過マンガン酸無水物または七酸化マンガン（Mn ₂ O ₇ ）を生成します。 ₂ O.過マンガン酸塩の性質に反して、一部のオキシアニオン化合物は酸化剤としてまったく作用しません。 これは、電気陰性度、イオンサイズ、電子配置、共鳴安定化などの多くの要因によるものです。

オキシアニオン形成を可能にする電子配置は、より高い原子価レベルを可能にする拡張可能な電子軌道dシェルの存在を必要とします。 3つのハロゲン、すなわち塩素、臭素、ヨウ素はそのような殻を持ち、高度に酸素化された陰イオンさえ形成することができますが、フッ素はそうではありません。 それはただ一つの酸素化された酸、次亜フッ素酸を形成することができ、そしてその一つは非常に不安定であり、すぐに爆発する。 オキシアニオンの形成と安定性の両方に寄与する追加の要因は、イオン共鳴対称性です。 最も安定したオキシアニオン構造の1つである硫酸塩は、6つの可能な等価共鳴構造の1つとして引き出され、実質的に大きな外表面に負電荷を拡散します。