Hva er en Oxyanion?
Et ion er et ikke-nøytralt atom eller samling av atomer som fungerer som en enhet. Hvis ionet har et underskudd av elektroner, er det et "kation", men hvis det har et overskudd av elektroner, er det et "anion." Når oksygen er en del av kationen, er det en oksykasjon - for eksempel uranyl (UO 2 ) +2 . Alternativt, hvis oksygenatomer er en del av anionen, er det en oksyanion, som i nitrat (-NO3) -1 . Sjelden er begge ioner oksygenert, med både en oksykasjon og en oksyanion. Et av de bedre kjente eksemplene på dette er uranylnitrat (UO 2 ) (NO 3 ) 2 .
Det finnes mange varianter av oxyanion. Blant disse er sulfat (SO4) -2 , acetat (CH3COO) -1 og telluritt (TeO3) -2 . Andre typer oksyanion inkluderer perklorat (Cl04) -1 , fosfat (PO4) -3 og nitrat (NO3) -1 .
En oksyanion kan vanligvis skrives som en tilsvarende syre som den er avledet fra. I dette tilfellet har vi svovelsyre, eddik, tellurous, perchloric og salpetersyre. Fjerning av vann fra disse syrene gir anhydridene - svoveltrioksyd, eddiksyreanhydrid, tellurdioksyd, klorheptoksyd, fosforpentoksyd og nitrogenpentoksid. Spesielt består uorganiske oksyaner ofte av oksygen pluss et ikke-metall, så som svovel, nitrogen eller fosfor; de kan imidlertid også bestå av et metall og oksygen.
To metallholdige oksyanionarter er dikromat og permanganat. Kaliumdikromat (K 2 Cr207) brukes ofte i organiske kjemiske reaksjoner som et oksidasjonsmiddel; kaliumpermanganat (KMnO 4 ) er et enda kraftigere oksidasjonsmiddel. Når det kombineres med svovelsyre, produserer det eksplosjonsstoffet permangansyreanhydrid, eller manganheptoksyd (Mn207), i henhold til reaksjonsligningen 2 KMnO 4 + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + Mn 2 O 7 + H 2 O. I motsetning til arten av permanganat, fungerer noen oksyanjonsforbindelser ikke som oksidasjonsmidler i det hele tatt. Dette skyldes en rekke faktorer, inkludert elektronegativitet, ionestørrelse, elektronkonfigurasjon og resonansstabilisering.
Elektronkonfigurasjon som muliggjør dannelse av oksyanion krever tilstedeværelse av ekspanderbare elektroniske orbital d-skjell, som muliggjør høyere atomvalensnivå. Selv om tre av halogenene, nemlig klor, brom og jod, har slike skjell og kan danne til og med sterkt oksygenerte anioner, gjør ikke fluor det. Den kan bare danne en oksygenert syre, hypofluorous acid, og at den er så ustabil at den lett eksploderer. En tilleggsfaktor som bidrar til både dannelse og stabilitet av en oksyanion er ionresonanssymmetri. En av de mest stabile oksyanionstrukturene, sulfat, kan tegnes som en av seks mulige ekvivalente resonansstrukturer, og faktisk spre den negative ladningen over en stor utvendig overflate.