Wat is een Oxyanion?
Een ion is een niet-neutraal atoom of verzameling atomen die als een eenheid werken. Als het ion een tekort aan elektronen bezit, is het een 'kation', maar als het een overschot aan elektronen heeft, is het een 'anion'. Wanneer zuurstof deel uitmaakt van het kation, is het een oxycatie - bijvoorbeeld uranyl (UO 2 ) +2 . Als alternatief, als zuurstofatomen deel uitmaken van het anion, is het een oxyanion, zoals in nitraat (-NO3) -1 . Zelden zijn beide ionen zuurstofrijk, met zowel een oxycatie als een oxyanion. Een van de bekendere voorbeelden hiervan is uranylnitraat (UO 2 ) (NO 3 ) 2 .
Er zijn talloze soorten oxyanion. Onder deze zijn sulfaat (SO 4 ) -2 , acetaat (CH3COO) -1 en telluriet (Te03) -2 . Andere soorten oxyanion omvatten perchloraat (ClO4) -1 , fosfaat (PO 4 ) -3 en nitraat (NO 3 ) -1 .
Een oxyanion kan meestal worden geschreven als een overeenkomstig zuur waarvan het is afgeleid. In dit geval hebben we zwavelzuur, azijnzuur, telluur, perchloorzuur en salpeterzuur. Verwijdering van water uit deze zuren geeft de anhydriden - zwaveltrioxide, azijnzuuranhydride, telluriumdioxide, chloorhepttoxide, fosforpentoxide en stikstofpentoxide. Met name bestaan anorganische oxyanionen vaak uit zuurstof plus een niet-metaal, zoals zwavel, stikstof of fosfor; ze kunnen echter ook uit een metaal en zuurstof bestaan.
Twee metaal bevattende oxyanion-soorten zijn dichromaat en permanganaat. Kaliumdichromaat (K2 Cr207) wordt vaak gebruikt in organische chemische reacties als oxidatiemiddel; kaliumpermanganaat (KMnO 4 ) is een nog krachtigere oxidator. In combinatie met zwavelzuur produceert het de explosieve stof permangaanzuuranhydride of mangaanheptoxide (Mn 2 O 7 ), volgens de reactievergelijking 2 KMnO 4 + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + Mn 2 O 7 + H 2 O. In tegenstelling tot de aard van permanganaat werken sommige oxyanionverbindingen helemaal niet als oxidatiemiddelen. Dit komt door een aantal factoren, waaronder elektronegativiteit, ionengrootte, elektronenconfiguratie en resonantiestabilisatie.
Elektronenconfiguratie die oxyanionvorming mogelijk maakt, vereist de aanwezigheid van expandeerbare elektronen orbitale d-shells, die hogere atomaire valentie niveaus mogelijk maken. Hoewel drie van de halogenen, namelijk chloor, broom en jodium, dergelijke omhulsels hebben en zelfs sterk geoxygeneerde anionen kunnen vormen, heeft fluor dat niet. Het kan slechts één zuurstofrijk zuur vormen, hypofluorzuur, en dat is zo onstabiel dat het gemakkelijk explodeert. Een extra factor die bijdraagt aan zowel de vorming als de stabiliteit van een oxyanion is ionresonantiesymmetrie. Een van de meest stabiele oxyanionstructuren, sulfaat kan worden getekend als een van de zes mogelijke equivalente resonantiestructuren, die in feite de negatieve lading over een groot buitenoppervlak verspreiden.