Ânions

O átomo é composto por prótons, elétrons e nêutrons. Os prótons são carregados positivamente, enquanto que os elétrons são carregados negativamente. Os nêutrons são eletricamente neutros.

Como os números de prótons e de elétrons em um átomo isolado são iguais, as cargas positivas anulam as negativas e isso torna o átomo eletricamente neutro.

Em uma ligação química, quando um elemento perde um ou mais elétrons, a quantidade de prótons se torna maior que a quantidade de elétrons e ele se transforma em um sistema eletricamente positivo, ou seja, um cátion.

Já quando o elemento ganha um ou mais elétrons, a quantidade de elétrons se torna maior que a quantidade de prótons e ele se transforma em um sistema eletricamente negativo, ou seja, um ânion.

Os átomos das famílias IA, IIA e IIIA tendem a perder elétrons, ficando assim com o número de prótons maior que o de elétrons. Esses átomos transformam-se em íons carregados positivamente (cátions).

Os átomos das famílias VA, VIA e VIIA, por sua vez, tendem a ganhar elétrons e, ficando assim com o número de elétrons maior que o de prótons. Esses átomos transformam-se em íons carregados negativamente (ânions).

Para saber se um átomo está eletricamente carregado ou neutro, devemos saber o número de prótons (p), que são positivos, e somá-los ao número de elétrons (e^-), que são negativos. Como os elétrons são carregados negativamente, a soma se transformará em uma subtração. Assim, temos que:

Carga elétrica total = p – e^-

• Alguns exemplos de ânions:

Um átomo de cloro (₁₇Cl³⁵) eletricamente neutro possui 17 prótons, 17 elétrons e 18 nêutrons (n = A – Z = 35 – 17 = 18). A carga elétrica desse átomo é +17 – 17 = 0. Ao ganhar 1 elétrons, ele transforma-se no ânion cloreto (Cl^-), passando a possuir 17 prótons, 18 elétrons e 18 nêutrons. A carga elétrica desse íon passa então a ser +17 – 18 = -1.

Um átomo de oxigênio (₈O¹⁶) eletricamente neutro possui 8 prótons, 8 elétrons e 8 nêutrons (n = A – Z = 16 – 8 = 8). A carga elétrica desse átomo é +8 – 8 = 0. Ao ganhar 2 elétrons, ele transforma-se no ânion óxido (O^2-), passando a possuir 8 prótons, 10 elétrons e 8 nêutrons. A carga elétrica desse íon passa então a ser +8 – 10 = -2.

Um átomo de fósforo (₁₅P³¹) eletricamente neutro possui 15 prótons, 15 elétrons e 16 nêutrons (n = A – Z = 31 – 15 = 16). A carga elétrica desse átomo é +15 – 15 = 0. Ao ganhar 3 elétrons, ele transforma-se no ânion fosfeto (P^3-), passando a possuir 15 prótons, 18 elétrons e 16 nêutrons. A carga elétrica desse íon passa então a ser +15 – 18 = -3.

Pelas figuras, vemos que todos os ânions possuem raios atômicos maiores que seus respectivos átomos, pois, ao ganharem elétrons, ocorre um aumento na repulsão da nuvem eletrônica.

Ou seja, como a quantidade de prótons é menor que a de elétrons, o núcleo passa a exercer uma força de atração mais fraca sobre os elétrons, permitindo que eles se afastem do núcleo, o que causa o aumento do raio atômico.

• O íon que apresentar valência -1 é chamado de ânion monovalente ou íon monovalente negativo.
• O íon que apresentar valência +2 é chamado de ânion bivalente ou íon bivalente negativo.
• O íon que apresentar valência +3 é chamado de ânion trivalente ou íon trivalente negativo.
• Os íons negativos podem ser monoatômicos, quando são formados por um só átomo, ou poliatômicos, quando são formados por mais de um átomo.

Exemplo:

• Cl^- → cloreto
• H^- → hidreto
• N^3- → nitreto
• ClO₃^- → clorato
• CN^- → cianeto
• NO₂^- → nitrito
• SO₄^-2 → sulfato
• PO₃^- → metafosfato

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Para nomear ânions monoatômicos, devemos acrescentar o sufixo -eto ou -ido ao nome do elemento precedido pela palavra “íon”. Exemplo:

• F^- → íon fluoreto
• Cl^- → íon cloreto
• Br^- → íon brometo
• I^- → íon iodeto
• H^- → íon hidreto
• O^2- → íon óxido
• S^2- → íon sulfeto
• Se^2- → íon seleneto
• Te^2- → íon telureto
• N^3- → íon nitreto
• As^3- → íon arsenieto
• P^3- → íon fosfeto

Existem duas maneiras de nomear ânions poliatômicos. A primeira forma é usando os sufixos -eto e -ido como se fossem monoatômicos. Exemplos:

• CN^- → íon cianeto
• S₂^2- → íon dissulfeto
• I₃^- → íon triiodeto
• OH^- → íon hidróxido
• O₂^2- → íon peróxido
• O₂^- → íon superóxido

A segunda forma de nomear ânions poliatômicos é aplicada para os oxiânions, provenientes de oxoácidos (ácidos que contêm oxigênio). Quando o átomo central formar apenas um ânion comum, utilizamos o sufixo -ato. Exemplo:

• CO₃^2- → íon carbonato
• SiO₄^4- → íon silicato

Utilizamos os sufixos -ito e -ato para diferenciar dois oxoânions que apresentam o mesmo átomo central com diferentes estados de oxidação.

Exemplo:

• NO₂^- → íon nitrito
• SO₃^2- → íon sulfito
• AsO₃^3- → íon arsenito
• NO₃^- → íon nitrato
• SO₄^2- → íon sulfato
• AsO₄^3- → íon arsenato

Quando o elemento central possuir quatro estados de oxidação diferentes, utilizamos o prefixo hipo- para indicar o menor estado de oxidação e o prefixo per- para indicar o maior estado de oxidação.

Exemplo:

• ClO^-→ estado de oxidação +1 → íon hipoclorito
• ClO₂^-→ estado de oxidação +3 → íon clorito
• ClO₃^-→ estado de oxidação +5 → íon clorato
• ClO₄^-→ estado de oxidação +7 → íon perclorato

Existem ânions que contêm um ou mais “hidrogênios ácidos”, que se formam quando um ácido poliprótico é parcialmente neutralizado, ou seja, quando pelo menos um de seus hidrogênios removíveis permanece no ânion depois da neutralização.

Na nomenclatura desses ânions é inserida a palavra hidrogeno e, se necessário, é usado um prefixo. Se tivermos mais de um “hidrogênio ácido”, devemos adicionar um prefixo adequado. Exemplo:

• HS^-→ íon hidrogenossulfeto
• HCO₃^-→ íon hidrogenocarbonato
• HO₂^-→ íon hidrogenoperóxido
• HSO₄^-→ íon hidrogenossulfato
• H₂PO₄^-→ íon diidrogenofosfato

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Tabela de Ânions produzida pela Escola de Engenharia de Lorena da Universidade de São Paulo (USP)