Kaj je oksianion?

Ion je nevtralni atom ali zbirka atomov, ki delujejo kot enota. Če ima ion pomanjkanje elektronov, je to »kation«, če pa ima presežek elektronov, je »anion«. Ko je kisik del kationa, je to oksikacija – na primer uranil (UO2)+2. Alternativno, če so atomi kisika del aniona, je to oksianion, kot v nitratu (-NO3)-1. Redko sta oba iona oksigenirana in imata tako oksikacijo kot oksianion. Eden bolj znanih primerov tega je uranil nitrat (UO2)(NO3)2.

Obstaja veliko vrst oksianiona. Med temi so sulfat (SO4)-2, acetat (CH3COO)-1 in telurit (TeO3)-2. Druge vrste oksianionov vključujejo perklorat (ClO4)-1, fosfat (PO4)-3 in nitrat (NO3)-1.
Oksianion običajno lahko zapišemo kot ustrezno kislino, iz katere je pridobljen. V tem primeru imamo žveplovo, ocetno, kolonovo, perkloro in dušikovo kislino. Odstranitev vode iz teh kislin daje anhidride – žveplov trioksid, anhidrid ocetne kisline, telurjev dioksid, klor heptoksid, fosforjev pentoksid in dušikov pentoksid. Predvsem anorganski oksianioni so pogosto sestavljeni iz kisika in nekovine, kot so žveplo, dušik ali fosfor; lahko pa so tudi iz kovine in kisika.

Dve vrsti oksianionov, ki vsebujeta kovine, sta dikromat in permanganat. Kalijev dikromat (K2Cr2O7) se pogosto uporablja v organskih kemijskih reakcijah kot oksidant; kalijev permanganat (KMnO4) je še močnejši oksidant. V kombinaciji z žveplovo kislino tvori eksplozivno snov anhidrid permanganske kisline ali manganov heptoksid (Mn2O7) po reakcijski enačbi 2 KMnO4 + H2SO4 → K2SO4 + Mn2O7 + H2O. V nasprotju z naravo permanganata nekatere oksianionske spojine sploh ne delujejo kot oksidanti. To je posledica številnih dejavnikov, vključno z elektronegativnostjo, velikostjo ionov, konfiguracijo elektronov in resonančno stabilizacijo.

Elektronska konfiguracija, ki omogoča tvorbo oksianiona, zahteva prisotnost razširljivih elektronskih orbitalnih d-lupin, ki omogočajo višje atomske valenčne ravni. Čeprav imajo trije halogeni, in sicer klor, brom in jod, takšne lupine in lahko tvorijo celo zelo oksigenirane anione, fluor ne. Lahko tvori samo eno kisikovo kislino, hipofluoro kislino, ki je tako nestabilna, da zlahka eksplodira. Dodaten dejavnik, ki prispeva k tvorbi in stabilnosti oksianiona, je ionska resonančna simetrija. Eno najbolj stabilnih oksianionskih struktur, sulfat, lahko narišemo kot eno od šestih možnih enakovrednih resonančnih struktur, ki dejansko razširja negativni naboj po veliki zunanji površini.