Vad är en Oxyanion?
En jon är en icke-neutral atom eller samling av atomer som fungerar som en enhet. Om jonen har ett elektronunderskott är det en "katjon", men om den har ett överskott av elektroner är det en "anjon". När syre är en del av katjonen är det en oxykation - till exempel uranyl (UO 2 ) +2 . Alternativt, om syreatomer är en del av anjonen, är det en oxyanion, som i nitrat (-NO3) -1 . Sällan är båda jonerna syresatta, med både en oxykation och en oxyanion. Ett av de bättre kända exemplen på detta är uranylnitrat (UO 2 ) (NO 3 ) 2 .
Det finns många varianter av oxyanion. Bland dessa är sulfat (SO4) -2 , acetat (CH3COO) -1 och tellurit (TeO3) -2 . Andra typer av oxyanion inkluderar perklorat (ClO4) -1 , fosfat (PO4) -3 och nitrat (NO3) -1 .
En oxyanion kan vanligen skrivas som en motsvarande syra från vilken den härrör. I det här fallet har vi svavelsyra, ättiksyra, svag, perklorsyra och salpetersyra. Avlägsnande av vatten från dessa syror ger anhydriderna - svaveltrioxid, ättiksyraanhydrid, tellurdioxid, klorheptoxid, fosforpentoxid och kvävepentoxid. Anmärkningsvärt består oorganiska oxyanioner ofta av syre plus en icke-metall, såsom svavel, kväve eller fosfor; de kan emellertid också bestå av en metall och syre.
Två metallinnehållande oxyanionarter är dikromat och permanganat. Kaliumdikromat (K2 Cr207) används ofta i organiska kemiska reaktioner som ett oxidationsmedel; kaliumpermanganat (KMnO 4 ) är ett ännu kraftfullare oxidationsmedel. I kombination med svavelsyra producerar den explosiva substansen permangansyraanhydrid eller manganheptoxid (Mn207) enligt reaktionsekvationen 2 KMnO 4 + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + Mn 2 O 7 + H 2 O. Till skillnad från karaktären av permanganat fungerar vissa oxyanionföreningar inte alls som oxidationsmedel. Detta beror på ett antal faktorer, inklusive elektronegativitet, jonstorlek, elektronkonfiguration och resonansstabilisering.
Elektronkonfiguration som möjliggör bildning av oxyanion kräver närvaro av expanderbara elektroniska orbital d-skal, som möjliggör högre atomvalensnivåer. Även om tre av halogenerna, nämligen klor, brom och jod, har sådana skal och kan bilda till och med högt syresatta anjoner, gör fluor det inte. Den kan bara bilda en syresyra, hypofluorous syra, och att den är så instabil att den lätt exploderar. En ytterligare faktor som bidrar till både bildning och stabilitet av en oxyanion är jonresonanssymmetri. En av de mest stabila oxyanionstrukturerna, sulfat kan dras som en av sex möjliga ekvivalenta resonansstrukturer, i själva verket sprider den negativa laddningen över en stor yttre yta.