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ANIONES MONOATÓMICOS
La Química Descriptiva de los elementos trata de su
comportamiento como átomos, iones o moléculas, en
diferentes condiciones de temperatura, presión y medio
ambiente
Los aniones monoatómicos (AM), partículas cargadas
negativamente, tienen en común muchas propiedades
químicas y físicas, debido principalmente a que todos los
AM presentan la estructura electrónica simétrica de un
átomo de gas noble.
Sin embargo, presentan diferencias de comportamiento
debido a las diferencias en otras carcaterísticas
fundamentales, tales como tamaño y carga iónica.
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Formación
Los AM se forman por reducción de los no metales
La reducción está en términos de:
• Afinidad electrónica, energía desprendida ó
absorbida en el proceso
• Electronegatividad, cantidad empírica que
representa la tendencia relativa
de las partículas a atraer electrones
X(g) + e-  X-(g)
• Potencial de reducción normal, describe un proceso
que se presenta en solución acuosa y en que
intervienen en el cambio total de energía, tanto el calor
de hidratación del anión y otras energías, como la
afinidad elctrónica
½ X2(g) + e-  X-(ac)
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Propiedades
Las propiedades de los AM se pueden correlacionar
considerando:
• Tamaño
• Carga
• Electronegatividad
• Polarizabilidad
Las propiedades anteriores están relacionadas entre sí,
ya
que
tanto
la
polarizabilidad
como
la
electronegatividad dependen del tamaño del ion y, a su
vez, el tamaño depende, en parte, de la carga iónica
3
H2.08
C42.60
N31.71
O21.35
F1.34
Si42.71
P32.12
S21.84
Cl1.80
As32.22
Se21.98
Br1.90
Sb32.45
Te22.21
I2.16
Radios iónicos cristalinos ( en Å)
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Propiedades
Para los iones que tienen una estructura electrónica
común, se observa un aumento en el radio iónico al
aumentar la carga iónica negativa, sin embargo y por
ejemplo, el tamaño relativamente grande del ion
hidruro, con una relación entre electrones y protones de
2 a 1, ilustra el efecto de la falta de equilibrio entre las
cargas sobre el tamaño iónico
La polarizabilidad de un ion es una medida de la
facilidad con la cual se puede distorsionar su nube
electrónica bajo la influencia de un campo eléctrico
+
-
+
NO POLARIZADO
d-
d+
POLARIZADO
Polarización de un anión
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Propiedades
• Para los AM, esta propiedad
proporcional al volumen iónico
es
directamente
Durante el proceso de polarización:
• No se crea una nueva carga
• El grado de polarización, depende del campo eléctrico
aplicado, de los cationes presentes; mientras más
pequeño sea el catión y más grande sea su carga,
mayor será su fuerza de polarización
Una vez polarizado:
• El centro de la carga negativa de un anión no
coincide con el centro de carga positiva del mismo
• La nube electrónica se distorsiona hacia el catión y el
núcleo se distorsiona en la dirección opuesta
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Soluciónes acuosas
Solo 7 aniones monoatómicos pueden existir en
solución acuosa
Los otros iones separan los protones del agua
formando uno o más enlaces covalentes con ellos, y
dejando al ion oxhidrilo de agua, según la Ec. General:
An- + nH2O  Ahn + nOHAplicando el concepto ácido-base de Brönsted-Lowry,
se concluye que estos iones que reaccionan frente al
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agua son bases más fuertes que el ion oxhidrilo
ANIONES MONOATÓMICOS
Soluciónes acuosas
En solución ácida también se debe considerar la
reactividad de estos iones frente al ion hidronio H3O+
Las reacciones de los AM con agua y con el ion
hidronio son funciones del acomodo periódico de los
no metales
La parte de los no metales de la tabla periódica, está
dividida de acuerdo con los 3 tipos de comportamiento
de los aniones monoatómicos, cuyas reacciones son:
1. Atacan al agua quitándole un protón; no pueden existir
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en concentración medible en solución acuosa
ANIONES MONOATÓMICOS
Soluciónes acuosas
2.
No reaccionan apreciablemente con el agua en
solución básica, pero atacan al ion hidronio por
eliminación de protones; en soluciones básicas
existen como iones libres, y en soluciones ácidas
casi totalmente como ácidos no disociados
3.
No reaccionan notablemente con el agua o con el
ion hidronio
Período
1
2
H
B
C
N
O
F
3
Si
P
S
Cl
4
Ge
As
Se
Br
Sb
Te
I
5
Tipo 1
Tipo 2
Tipo 3
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Fuerza de los ácidos formados por AM
La fuerza de un ácido protónico se mide según el grado
hasta el cual la reacción
HnA + H2O  H3O+ + Hn-1Ase lleva a cabo hacia la derecha o según la facilidad
con la cual se transfiere un protón hacia el agua
La facilidad con la cual las moléculas del tipo HnA
pierden sus protones es directamente proporcinal a dos
factores:
• El carácter iónico del enlace H – A
• El tamaño del no metal A
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Fuerza de los ácidos formados por AM
Como medida del tamaño se deben usar los radios
covalentes en lugar de los iónicos, ya que se trata de
moléculas HnA.
En una serie horizontal dentro de un periódo, en donde
las diferencias entre los radios covalentes son pequeñas,
el factor predominante es la electronegatividad.
Radios Covalentes (Å)
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Preparación de los AM
Si los AM representan los estados de oxidación mínimos
de sus respectivos elementos, se pueden preparar por
reducción de los elementos a partir de su estado libre o
de algún estado de oxidación positivo.
Se usa comúnmente la reacción de combinación de un
metal y un no metal
Metales activos como agentes reductores frente a todos
los no metales:
• Grupo alcalino (1)
• Grupo alcalinotérreo (2)
(1)
(2)
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Preparación de los AM
Ejemplos:
Todas las reacciones citadas son exotérmicas.
Formación de óxidos y peróxidos
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Preparación de los ácidos de los AM
Para los AM de fórmula general HnA, se tienen los
siguientes métodos de preparación:
1. Combinación directa del hidrógeno gaseoso con el
elemento no metálico
nH2
+ 2A (ó A2)  2 HnA
2. Reacción del anión de una sal con alguna fuente de
protones
+
nH
+ An-  HnA
Método 1.
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Preparación de los ácidos de los AM
Método 2.
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Oxidación de los AM
Los aniones monoatómicos se pueden oxidar a
elementos libres o, en algunos casos, a estados de
oxidación positivos.
Como se señaló, sólo el cloruro, el bromuro y el yoduro
existen como iones libres en soluciones acuosas
ácidas; en este medio los otros aniones se hidrolizan a
los correspondientes hidruros.
En el caso de los no metales muy activos, flúor, cloro y
oxígeno, la oxidación electrolítica sirve efectivamente
para la obtención de los elementos a partir de los
aniones y sus hidruros.
- Obtención de flúor
- Obtención de cloro
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