O que é um oxianião?
Um íon é um átomo não neutro ou uma coleção de átomos funcionando como uma unidade. Se o íon possui um déficit de elétrons, é um "cátion", mas se possui um excesso de elétrons, é um "ânion". Quando o oxigênio faz parte do cátion, é uma oxicação - por exemplo, uranil (UO 2 ) +2 . Alternativamente, se átomos de oxigênio fazem parte do ânion, ele é um oxianião, como no nitrato (-NO 3 ) -1 . Raramente, ambos os íons são oxigenados, possuindo uma oxicação e um oxianião. Um dos exemplos mais conhecidos disso é o nitrato de uranila (UO 2 ) (NO 3 ) 2 .
Existem inúmeras variedades de oxianião. Entre estes estão sulfato (SO 4 ) -2 , acetato (CH 3 COO) -1 e telurito (TeO 3 ) -2 . Outros tipos de oxianião incluem perclorato (ClO 4 ) -1 , fosfato (PO 4 ) -3 e nitrato (NO 3 ) -1 .
Um oxianião pode geralmente ser escrito como um ácido correspondente do qual é derivado. Nesse caso, temos os ácidos sulfúrico, acético, telúrico, perclórico e nítrico. A remoção da água desses ácidos fornece os anidridos - trióxido de enxofre, anidrido acético, dióxido de telúrio, hepóxido de cloro, pentóxido de fósforo e pentóxido de nitrogênio. Notavelmente, oxianiões inorgânicos geralmente consistem em oxigênio mais um não metálico, como enxofre, nitrogênio ou fósforo; eles podem, no entanto, também consistir em um metal e oxigênio.
Duas espécies de oxianion contendo metais são dicromato e permanganato. O dicromato de potássio (K 2 Cr 2 O 7 ) é frequentemente usado em reações químicas orgânicas como um agente oxidante; o permanganato de potássio (KMnO 4 ) é um oxidante ainda mais poderoso. Quando combinado com ácido sulfúrico, produz a substância explosiva anidrido ácido permanganico, ou hepóxido de manganês (Mn 2 O 7 ), de acordo com a equação da reação 2 KMnO 4 + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + Mn 2 O 7 + H 2 O. Ao contrário da natureza do permanganato, alguns compostos de oxianião não atuam como oxidantes. Isso ocorre devido a vários fatores, incluindo eletronegatividade, tamanho do íon, configuração eletrônica e estabilização da ressonância.
A configuração eletrônica que viabiliza a formação de oxianião exige a presença de invólucros orbitais eletrônicos expansíveis em d, que permitem níveis mais altos de valência atômica. Embora três dos halogênios, ou seja, cloro, bromo e iodo, tenham essas conchas e possam formar até ânions altamente oxigenados, o flúor não possui. Ele pode formar apenas um ácido oxigenado, ácido hipofluoroso, e esse é tão instável que explode rapidamente. Um fator adicional que contribui para a formação e estabilidade de um oxianião é a simetria da ressonância iônica. Uma das estruturas de oxianião mais estáveis, o sulfato pode ser extraído como uma das seis possíveis estruturas de ressonância equivalentes, espalhando a carga negativa sobre uma grande superfície externa.