¿Qué es un oxianión?
Un ion es un átomo no neutro o una colección de átomos que funcionan como una unidad. Si el ion posee un déficit de electrones, es un "catión", pero si tiene un exceso de electrones, es un "anión". Cuando el oxígeno es parte del catión, es una oxigenación, por ejemplo, uranilo (UO 2 ) +2 . Alternativamente, si los átomos de oxígeno son parte del anión, es un oxianión, como en el nitrato (-NO 3 ) -1 . En raras ocasiones, ambos iones se oxigenan, teniendo tanto una oxigenación como un oxianión. Uno de los ejemplos más conocidos de esto es el nitrato de uranilo (UO 2 ) (NO 3 ) 2 .
Existen numerosas variedades de oxianión. Entre estos están el sulfato (SO 4 ) -2 , el acetato (CH 3 COO) -1 y el telurito (TeO 3 ) -2 . Otros tipos de oxianión incluyen perclorato (ClO 4 ) -1 , fosfato (PO 4 ) -3 y nitrato (NO 3 ) -1 .
Un oxianión generalmente se puede escribir como un ácido correspondiente del que se deriva. En este caso, tenemos ácidos sulfúrico, acético, teluro, perclórico y nítrico. La eliminación del agua de estos ácidos proporciona los anhídridos: trióxido de azufre, anhídrido acético, dióxido de teluro, heptóxido de cloro, pentóxido de fósforo y pentóxido de nitrógeno. En particular, los oxianiones inorgánicos a menudo consisten en oxígeno más un material no metálico, como azufre, nitrógeno o fósforo; sin embargo, también pueden consistir en un metal y oxígeno.
Dos especies de oxianión que contienen metales son dicromato y permanganato. El dicromato de potasio (K 2 Cr 2 O 7 ) se usa a menudo en reacciones químicas orgánicas como agente oxidante; El permanganato de potasio (KMnO 4 ) es un oxidante aún más potente. Cuando se combina con ácido sulfúrico, produce la sustancia explosiva anhídrido de ácido permangánico o heptóxido de manganeso (Mn 2 O 7 ), de acuerdo con la ecuación de reacción 2 KMnO 4 + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + Mn 2 O 7 + H 2 O. Contrariamente a la naturaleza del permanganato, algunos compuestos de oxianión no actúan como oxidantes en absoluto. Esto se debe a una serie de factores, incluida la electronegatividad, el tamaño del ion, la configuración electrónica y la estabilización de resonancia.
La configuración electrónica que permite la formación de oxianiones requiere la presencia de capas D orbitales de electrones expandibles, que permiten niveles de valencia atómica más altos. Aunque tres de los halógenos, a saber, el cloro, el bromo y el yodo, tienen dichos depósitos y pueden formar incluso aniones altamente oxigenados, el flúor no. Puede formar un solo ácido oxigenado, ácido hipofluoroso, y ese es tan inestable que explota fácilmente. Un factor adicional que contribuye tanto a la formación como a la estabilidad de un oxianión es la simetría de resonancia iónica. El sulfato, una de las estructuras de oxianión más estables, se puede dibujar como una de las seis posibles estructuras de resonancia equivalentes, extendiendo la carga negativa sobre una gran superficie externa.