oxianión
Un oxianión , u oxoanión , es un ion con la fórmula genérica A
XOz −
y(donde A representa un elemento químico y O representa un átomo de oxígeno ). Los oxianiones están formados por la gran mayoría de los elementos químicos . [1] Las fórmulas de los oxianiones simples están determinadas por la regla del octeto . El oxiácido correspondiente de un oxianión es el compuesto H
zA
XO
y. Las estructuras de los oxianiones condensados se pueden racionalizar en términos de AO n unidades poliédricas con esquinas o bordes compartidos entre poliedros. Los oxianiones (específicamente, ésteres de fosfato y polifosfato) monofosfato de adenosina ( AMP ), difosfato de adenosina ( ADP ) y trifosfato de adenosina (ATP) son importantes en biología.
La fórmula de los oxianiones monoméricos , AOmetro -
norte, está dictada por el estado de oxidación del elemento A y su posición en la tabla periódica . Los elementos de la primera fila están limitados a un número de coordinación máximo de 4. Sin embargo, ninguno de los elementos de la primera fila tiene un oxianión monomérico con ese número de coordinación. En cambio, el carbonato ( CO2−
3) y nitrato ( NO−
3) tienen una estructura plana trigonal con enlace π entre el átomo central y los átomos de oxígeno. Este enlace π se ve favorecido por la similitud en el tamaño del átomo central y el oxígeno.
Los oxianiones de los elementos de la segunda fila en el estado de oxidación del grupo son tetraédricos . Las unidades tetraédricas de SiO 4 se encuentran en minerales de olivino , [Mg,Fe]SiO 4 , pero el anión no tiene una existencia separada ya que los átomos de oxígeno están rodeados tetraédricamente por cationes en estado sólido. Fosfato ( PO3−
4), sulfato ( SO2−
4), y perclorato ( ClO−
4) Los iones se pueden encontrar como tales en varias sales. Muchos oxianiones de elementos en menor estado de oxidación obedecen la regla del octeto y esto puede usarse para racionalizar las fórmulas adoptadas. Por ejemplo, el cloro (V) tiene dos electrones de valencia, por lo que puede acomodar tres pares de electrones de enlaces con iones de óxido. La carga del ion es +5 − 3 × 2 = −1, por lo que la fórmula es ClO−
3. La teoría VSEPR predice que la estructura del ion es piramidal, con tres pares de electrones de enlace y un par solitario. De manera similar, el oxianión del cloro (III) tiene la fórmula ClO−
2, y está doblado con dos pares solitarios y dos pares enlazantes.
En la tercera y siguientes filas de la tabla periódica, la coordinación 6 es posible, pero no se conocen oxianiones octaédricos aislados porque llevarían una carga eléctrica demasiado alta. Por lo tanto, el molibdeno (VI) no forma MoO6−
6, pero forma el anión molibdato tetraédrico , MoO2−
4. Las unidades de MoO 6 se encuentran en los molibdatos condensados. Los oxianiones completamente protonados con una estructura octaédrica se encuentran en especies como Sn (OH)2−
6y Sb(OH)−
6. Además, el ortoperiodato solo se puede protonar parcialmente, con H
3IO2−
6||⇌|| H
2IO3−
6||+ H + teniendo p K a =11.60. [2] [3]
En solución acuosa, los oxianiones con alta carga pueden sufrir reacciones de condensación, como en la formación del ion dicromato , Cr
2O2−
7:
La fuerza impulsora de esta reacción es la reducción de la densidad de carga eléctrica del anión y la eliminación del ion H + . La cantidad de orden en la solución disminuye, liberando una cierta cantidad de entropía que hace que la energía libre de Gibbs sea más negativa y favorece la reacción directa. Es un ejemplo de una reacción ácido-base con el oxianión monomérico actuando como base y el oxianión condensado actuando como su ácido conjugado . La reacción inversa es una reacción de hidrólisis , como una molécula de agua, actuando como base, se parte. Puede ocurrir más condensación, particularmente con aniones de mayor carga, como ocurre con los fosfatos de adenosina.
