Kas yra Oksianionas?

Jonas yra neneutralus atomas arba atomų rinkinys, veikiantis kaip vienetas. Jei jonas turi elektronų deficitą, jis yra „katijonas“, o jei jame yra elektronų perteklius, tai yra „anijonas“. Kai deguonis yra katijono dalis, tai yra oksicija, pavyzdžiui, uranilas (UO2)+2. Arba, jei deguonies atomai yra anijono dalis, tai yra oksianijonas, kaip ir nitrate (-NO3)-1. Retai abu jonai yra prisotinti deguonimi, turėdami ir oksikatiją, ir oksianijoną. Vienas iš geriau žinomų to pavyzdžių yra uranilo nitratas (UO2)(NO3)2.

Yra daugybė oksianiono veislių. Tarp jų yra sulfatas (SO4)-2, acetatas (CH3COO)-1 ir teluritas (TeO3)-2. Kiti oksianijonų tipai yra perchloratas (ClO4)-1, fosfatas (PO4)-3 ir nitratas (NO3)-1.
Oksianijoną paprastai galima parašyti kaip atitinkamą rūgštį, iš kurios jis gaunamas. Šiuo atveju turime sieros, acto, telūro, perchloro ir azoto rūgščių. Pašalinus vandenį iš šių rūgščių, gaunami anhidridai – sieros trioksidas, acto anhidridas, telūro dioksidas, chloro heptoksidas, fosforo pentoksidas ir azoto pentoksidas. Pažymėtina, kad neorganiniai oksianijonai dažnai susideda iš deguonies ir nemetalų, tokių kaip siera, azotas arba fosforas; tačiau jie taip pat gali būti sudaryti iš metalo ir deguonies.

Dvi metalo turinčios oksianiono rūšys yra dichromatas ir permanganatas. Kalio dichromatas (K2Cr2O7) dažnai naudojamas organinėse cheminėse reakcijose kaip oksidatorius; kalio permanganatas (KMnO4) yra dar galingesnis oksidatorius. Sujungus su sieros rūgštimi, pagal reakcijos lygtį 2 KMnO7 + H2SO4 → K2SO4 + Mn2O4 + H2O susidaro sprogi medžiaga permangano rūgšties anhidridas arba mangano heptoksidas (Mn7O2). Priešingai permanganato pobūdžiui, kai kurie oksianiono junginiai visiškai neveikia kaip oksidatoriai. Taip yra dėl daugelio veiksnių, įskaitant elektronegatyvumą, jonų dydį, elektronų konfigūraciją ir rezonanso stabilizavimą.

Elektronų konfigūracija, leidžianti susidaryti oksianijonams, reikalauja išsiplečiančių elektronų orbitos d-apvalkalų, kurie įgalina aukštesnius atomų valentingumo lygius. Nors trys iš halogenų, būtent chloras, bromas ir jodas, turi tokius apvalkalus ir gali sudaryti net labai deguonies prisotintus anijonus, fluoras – ne. Jis gali sudaryti tik vieną deguonies prisotintą rūgštį, hipofluoro rūgštį, ir ta tokia nestabili, kad lengvai sprogsta. Papildomas veiksnys, kuris prisideda prie oksianiono susidarymo ir stabilumo, yra jonų rezonanso simetrija. Viena iš stabiliausių oksianiono struktūrų, sulfatas, gali būti nubrėžtas kaip viena iš šešių galimų lygiaverčių rezonansinių struktūrų, iš tikrųjų paskleisdama neigiamą krūvį per didelį išorinį paviršių.