الأنيون: التكوين والخصائص والأنواع - كيمياء - 2026

و أنيون أي الأنواع الكيميائية ذات شحنة سالبة، بالإضافة إلى كونها واحدة من هذين النوعين من الأيونات الموجودة. تنبع شحنتها السالبة من حقيقة أن لديها فائضًا من الإلكترونات مقارنة بالشكل المحايد للأنواع ؛ لكل إلكترون إضافي ، تزداد شحنته السالبة بمقدار واحد.

يمكن أن توجد الشحنة السالبة على ذرة واحدة أو أكثر ، بالإضافة إلى تأثيرها على الجزيء ككل. من أجل البساطة ، بغض النظر عن مكان الشحنة (-) ، فإن النوع أو المركب أو الجزيء بأكمله يعتبر أنيونًا.

الأنيونات. المصدر: غابرييل بوليفار.

إذا اكتسب نوع محايد X إلكترونًا ، فإن الشحنات السالبة الزائدة ستظهر في تكوين الأنيون X ^- مما سيؤدي أيضًا إلى زيادة نصف قطرها الذري (الصورة العلوية ، مع الكرات الخضراء). X و X ^- تختلف اختلافًا كبيرًا في خصائصها وفي طريقة تفاعلها مع بيئتها.

إذا افترض الآن أن X هي ذرة H ، على سبيل المثال ، فقد ينشأ عنها كاتيون أو أنيون: H ⁺ أو H ^- على التوالي. الكاتيون H ⁺ هو أيون الهيدروجين ، ويسمى أيضًا بالبروتون ؛ و H ^- هو أنيون هيدريد ، "أبسط" من جميع الأنيونات المعروفة.

تشكيل أنيون

يمكن تفسير تكوين الأنيون بسهولة من خلال النظرية ؛ على الرغم من أنه ، من الناحية التجريبية ، يمكن أن يكون تحديًا ، خاصة إذا كنت تريده نقيًا ، بدون رسوم موجبة تجتذبها شحنته السالبة.

الرسوم الرسمية وعدد أقل من الروابط

يتشكل الأنيون عندما يكون هناك فائض أو اكتساب للإلكترونات في الذرة. يمكن تحديد الكسب المذكور من خلال الاستفادة من الرسوم الرسمية في هيكل لويس. أيضًا ، من خلال الطريقة السابقة ، من الممكن معرفة بالضبط من أي ذرة أو مجموعة منها تأتي الشحنة السالبة.

عندما تشكل الذرات روابط تساهمية ، حتى لو كان توزيع الإلكترونات متساويًا ، فقد يكون هناك خسارة جزئية للإلكترونات. وبهذا المعنى ، كلما قل عدد الروابط كلما تشكلت الذرات الكهربية ، كلما زادت حرية أزواج الإلكترونات ، وبالتالي تظهر الشحنات السالبة.

ضع في اعتبارك على سبيل المثال جزيء الأمونيا NH ₃. NH ₃ محايد وبالتالي لا يوجد لديه شحنات كهربائية. إذا أزيلت لH، وهذا هو، وكسر السندات NH، أنيون NH ₂ ^- ويمكن الحصول على. من خلال رسم هيكل لويس الخاص به وحساب الشحنة الرسمية على N ، يمكن التحقق من ذلك.

بعد كسر المزيد من روابط NH ، أصبح لدينا الآن الأنيون NH ² ؛ والقضاء على H الأخير ، يتم الحصول على الأنيون N ³ أخيرًا ، يسمى أنيون نيتريد. لم يعد للنيتروجين وسيلة لاكتساب المزيد من الإلكترونات ، وشحنته -3 هي أكثر شحنة سالبة يمكن أن تصل إليه ؛ مداراتهم لا تعطي المزيد.

التخفيضات

يمكن أن يتشكل الأنيون نتيجة الاختزال: يكتسب الإلكترونات عن طريق أكسدة أنواع أخرى ، مما يفقدها. الأكسجين ، على سبيل المثال ، يمثل هذا النوع من التفاعل الكيميائي بشكل جيد للغاية.

عندما ينخفض ​​الأكسجين ، يتأكسد إلى نوع آخر ، ويصبح أكسيد الأكسيد ، O ^2- ؛ موجود في عدد لا يحصى من المعادن والمركبات غير العضوية.

جسدي - بدني

يمكن للذرة أن تكتسب إلكترونات إذا كانت في الطور الغازي:

X (g) + e ^- => X ^- (g)

هذه الطريقة في تكوين الأنيون تعني معرفة واسعة بالتقنيات الفيزيائية ، في حين أن الأنيونات الغازية ليست سهلة الدراسة ، ولا تتطاير أو تتطاير جميع الأنواع بسهولة إلى المرحلة الغازية.

مميزات

بشكل عام ، سيتم ذكر الخصائص النموذجية للأنيون أدناه قبل مناقشة أنواعها وأمثلة عليها:

- إنها أكثر ضخامة من الذرة المحايدة التي تشتق منها.

-يمكن أن تكون مستقرة إلى حد ما ، على الرغم من التنافر الإلكتروني المتزايد بين إلكتروناتها.

-إذا كان الأنيون يأتي من ذرة منخفضة كهربية ، مثل الكربون ، فهو شديد التفاعل.

-إنشاء لحظات ثنائية القطب قوية.

- يزيد من تفاعله مع المذيبات القطبية أكثر.

- أنيون أحادي الذرة متساوي إلكترونيًا بالنسبة للغاز النبيل في تلك الفترة ؛ أي أنه يحتوي على نفس عدد الإلكترونات في غلاف التكافؤ.

-يمكنه استقطاب السحابة الإلكترونية لذرة مجاورة وصد إلكتروناتها الخارجية.

أنواع

موناتوميك

كما يوحي اسمه ، هو أنيون يتكون من ذرة واحدة: الشحنة السالبة موضعية جيدًا. كل مجموعة في الجدول الدوري لها شحنات سالبة مميزة ؛ ولأنها أنيونات ، فهي العناصر غير المعدنية الموجودة في الكتلة p. فيما يلي بعض الأمثلة وأسمائهم:

-Cl ^- وكلوريد.

-أنا ^- يوديد.

-f ^- الفلورايد.

-Br ^- ، بروميد.

-O ^2- الصدأ.

-S ^2- ، كبريتيد.

-أعرف ^2- ، سيلينيد.

-Te ^2- ، تيلورايد.

-بو ^2- ، بولونيورو.

-N ^3- ، نيتريد.

-P ^3- ، فوسفيد.

- كما ^3- ، الزرنيخيد.

-Sb ^3- ، antimoniuro.

-C ^4- ، كربيد.

- إذا ^4- ، سيليسيد.

-ب ^3- ، بوريد.

Oxoanions

تتميز Oxoanions بوجود رابطة X = O ، حيث يمكن أن تكون X أي عنصر غير معدني (باستثناء الفلور) ، أو معدن (الكروم ، المنغنيز ، إلخ). يمكن أن يكون لديهم أيضًا رابط XO بسيط واحد أو أكثر.

بعض oxoanions بأسمائها الخاصة هي:

-ClO ^- ، هيبوكلوريت.

-BrO ^- ، هيوبروميت.

-IO ^- ، hypoiodite.

-ClO ₂ ^- ، كلوريت.

-ClO ₃ ^- كلورات.

-IO ₃ ^- ، يودات.

-ClO ₄ ^- ، بيركلورات.

- PO ₄ ^3- الفوسفات.

- ثاني أكسيد الكربون ₃ ^2- كربونات.

-CrO ₄ ^2- ، كرومات.

-Cr ₂ O ₇ ^2- ثنائي كرومات.

-SO ₄ ^2- ، كبريتات.

-S ₂ O ₃ ^2- ثيوسلفات.

-NO ₃ ^- نترات.

تكن له ₂ ^- والنتريت.

-BO ₃ ^3- بورات.

-AsO ₄ ^3- الزرنيخات.

- PO ₃ ^3- الفوسفيت.

-MnO ₄ ^- برمنجنات.

عضوي

تحتوي الجزيئات العضوية على مجموعات وظيفية يمكن أن تصبح مشحونة كهربائيًا. كيف؟ عن طريق تشكيل أو كسر روابط تساهمية ، تشبه إلى حد بعيد مثال جزيء NH ₃.

بعض الأنيونات العضوية هي:

-CH ₃ COO ^- ، خلات.

-HCOO ^- ، شكل.

-C ₂ O ₄ ^2- ، أكسالات.

-RCOO ^- ، الكربوكسيل.

-CH ₃ CONH ^- ، أميدات.

-RO ^- ، آلكوكسيد.

-R ₃ C ^- ، كربانيون.

-CH ₃ O ^- ، ميثوكسيد.

متعدد الذرات

Oxoanions هي أيضًا أنيونات متعددة الذرات ، أي أنها تتكون من أكثر من ذرة واحدة. الشيء نفسه ينطبق على الأنيونات العضوية. ومع ذلك ، لا تندرج polyatomics في أي من التصنيفات المذكورة أعلاه. ومنهم:

-CN ^- ، السيانيد (له رابطة ثلاثية ، C≡N).

-OCN ^- ، سيانات.

^- SCN ^- ، ثيوسيانات.

-NH ₂ ^- ، أميد.

-أوه ^- أو هيدروكسيل أو هيدروكسيد أو هيدروكسيل.

-O ₂ ^- ، الأكسيد الفائق.

-O ₂ ^2- ، بيروكسيد.

الجزيئية أو المعقدة

في الأنيونات العضوية تم ذكر بعض المجموعات الوظيفية سالبة الشحنة. يمكن أن تكون هذه المجموعات جزءًا من جزيء كبير ، وبالتالي يمكن أن يكون الأنيون مركبًا قويًا بالكامل يحتوي على العديد من الروابط. أبسط من هذا النوع من الأنيونات هو مفترض H ₂ ^- جزيء.

مثال آخر على هذه الأنيونات هو polysulfides ، S _n ^2- ، والتي تتكون من سلاسل ذات روابط SS متعددة. أيضًا ، يمكن حساب مركبات التنسيق المعدنية سالبة الشحنة مثل ^- و ².

المراجع

1. ويتن ، ديفيس ، بيك وستانلي. (2008). كيمياء. (الطبعة الثامنة). سينجاج ليرنينج.
2. ويكيبيديا. (2019). أنيون. تم الاسترجاع من: es.wikipedia.org
3. هيلمنستين ، آن ماري ، دكتوراه. (21 مارس 2019). جدول الأنيونات الشائعة وقائمة الصيغ. تم الاسترجاع من: thinkco.com
4. مؤسسة CK-12. (29 يونيو 2016). تشكيل أنيون. الكيمياء LibreTexts. تم الاسترجاع من: chem.libretexts.org
5. فرانسيس إي (2002). الأنيونات. كلية كلاكاماس المجتمعية. تم الاسترجاع من: dl.clackamas.edu
6. الجمعية الفيزيائية الأمريكية. (3 نوفمبر 2011). الملخص: أبسط أنيون جزيئي. تم الاسترجاع من: physics.aps.org