Oxoanions

2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-28 10:05

Oxoanion je poliatomski jon, sastavljen od centralnog atoma elementa (obično nemetala, ali mogu biti elementi iz različitih grupa periodnog sistema) i jednog ili više atoma kiseonika. Kao i svi anioni, oksoanioni imaju negativan naboj, jer su dobili jedan ili više elektrona. Ove elektrone dijele svi atomi koji čine oksoanion.

Jednostavni oksoanioni

Jednostavni oksoanioni imaju strukturu AO ^{m −, pri čemu je A centralni element anion. Formula za jednostavne oksoanione slijedi pravilo okteta, koje je formulirao Lewis: "Atom osim vodika teži stvaranju veza dobivanjem, gubljenjem ili dijeljenjem elektrona, sve dok ne bude okružen sa osam valentnih elektrona." Ovo se posebno odnosi na elemente u drugom periodu periodnog sistema, jer imaju 2s i 2p orbitale, sposobne da drže osam elektrona. Međutim, postoje izuzeci od pravila okteta, na primjer molekule s neparnim brojem elektrona. Ovi molekuli su vrlo reaktivni jer imaju tendenciju da koriste usamljeni elektron da formiraju veze.}

Primjeri oksoaniona elemenata drugog perioda tabele su sljedeći:

NE₃^{− nitratni jon}

CO₃^{2− karbonatni jon}

Struktura ovih anjona je trigonalna piramida. Svaki atomKiseonik dijeli elektronski par sa centralnim atomom, a zajednički parovi elektrona se pomiču što je više moguće, jer se njihovi negativni naboji međusobno odbijaju. Dakle, pošto postoje tri dijeljena para elektrona, razmak između svakog od njih je 120 stepeni.

U slučaju NO₂^{− jona,} struktura je linearna; pošto postoje samo dva para zajedničkih elektrona, oni su raspoređeni po jedan sa svake strane centralnog elementa.

Oksoanioni formirani sa elementima trećeg perioda tabele, sa glavnim oksidacionim brojem grupe, su tetraedarski. Neki primjeri su:

SO₄^{2− sulfatni jon}

PO₄^{3− fosfatni jon}

U nekim slučajevima, oksoanioni formirani sa ovim elementima poštuju pravilo okteta. Na primjer, klor (V) ima samo dva valentna elektrona, tako da može dijeliti tri para elektrona kada reagira sa kisikom, formirajući tako oksoanion ClO₃ −kloratni jon.

Condensed Oxoanions

Neki visoko nabijeni oksoanioni mogu biti podvrgnuti reakciji kondenzacije, kao što se događa u formiranju dihromatnog jona:

U ovoj reakciji monomerni oksoanion bi djelovao kao baza, a kondenzat kao konjugirana kiselina, tako da bi ova reakcija bila kao kiselo-bazna reakcija.

Može doći do više od jedne kondenzacije, kao kod jonaadenozin fosfat, koji se transformiše u adenozin bifosfat ili adenozin trifosfat (ATP), molekul od velike biološke važnosti, jer njegova hidroliza daje mnogo energije ćelijskom metabolizmu.