Kas ir oksianions?

Ir daudz oksianjonu šķirņu. Starp tiem ir sulfāts (SO4)-2, acetāts (CH3COO)-1 un telurīts (TeO3)-2. Pie citiem oksianjonu veidiem pieder perhlorāts (ClO4)-1, fosfāts (PO4)-3 un nitrāts (NO3)-1.

Oksianjonu parasti var uzrakstīt kā atbilstošu skābi, no kuras tas ir iegūts. Šajā gadījumā mums ir sērskābe, etiķskābe, telūrskābe, perhlorskābe un slāpekļskābe. Atdalot ūdeni no šīm skābēm, tiek iegūti anhidrīdi – sēra trioksīds, etiķskābes anhidrīds, telūra dioksīds, hlora heptoksīds, fosfora pentoksīds un slāpekļa pentoksīds. Proti, neorganiskie oksianjoni bieži sastāv no skābekļa un nemetāla, piemēram, sēra, slāpekļa vai fosfora; tomēr tie var sastāvēt arī no metāla un skābekļa.

Divas metālu saturošas oksianjonu sugas ir dihromāts un permanganāts. Kālija dihromātu (K2Cr2O7) bieži izmanto organiskās ķīmiskās reakcijās kā oksidētāju; kālija permanganāts (KMnO4) ir vēl spēcīgāks oksidētājs. Savienojumā ar sērskābi veidojas sprādzienbīstama viela permangānskābes anhidrīds jeb mangāna heptoksīds (Mn2O7) saskaņā ar reakcijas vienādojumu 2 KMnO4 + H2SO4 → K2SO4 + Mn2O7 + H2O. Pretēji permanganāta būtībai daži oksianjonu savienojumi vispār nedarbojas kā oksidētāji. Tas ir saistīts ar vairākiem faktoriem, tostarp elektronegativitāti, jonu lielumu, elektronu konfigurāciju un rezonanses stabilizāciju.

Elektronu konfigurācija, kas nodrošina oksianjonu veidošanos, prasa paplašināmu elektronu orbitālo d-apvalku klātbūtni, kas nodrošina augstāku atomu valences līmeni. Lai gan trim no halogēniem, proti, hloram, bromam un jodam, ir šādi apvalki un tie var veidot pat ļoti skābekli saturošus anjonus, fluoram tā nav. Tas var veidot tikai vienu skābekļa skābi, hipofluorskābi, un tā ir tik nestabila, ka tā viegli eksplodē. Papildu faktors, kas veicina gan oksianjona veidošanos, gan stabilitāti, ir jonu rezonanses simetrija. Vienu no stabilākajām oksianjonu struktūrām, sulfātu, var uzzīmēt kā vienu no sešām iespējamām līdzvērtīgām rezonanses struktūrām, faktiski izplatot negatīvo lādiņu pa lielu ārējo virsmu.