Anion

Ein Anion [ˈanioːn] (sprich: An-ion; von altgriechisch ἀνιόν anión, deutsch ‚das Hinaufsteigende‘, Partizip Präsens Aktiv Neutrum zu altgriechisch ἀνιέναι aniénai, deutsch ‚hinaufsteigen‘)^[1] bezeichnet in der Chemie ein negativ geladenes Ion. Die Bezeichnung verweist darauf, dass es sich im elektrischen Feld, etwa bei einer Elektrolyse, stets zur positiv geladenen Anode hin bewegt. Anionen entstehen aus Atomen oder Molekülen durch Elektronenaufnahme oder Abgabe von Wasserstoff-Ionen H⁺ (Protonen).

Anionen, z. B. Oxid- (O²⁻) oder Sulfid-Anionen (S²⁻), können durch Kombination mit verschiedenen Kationen vielfältige Verbindungen bilden. Daher leiten sich von den einzelnen Anionen jeweils ganze Verbindungsklassen ab, in diesem Beispiel die Oxide und Sulfide, die viele Erze und Gesteine bilden und daher in der Mineralogie und Metallurgie besonders wichtig sind.

Auch alle Salze bestehen stets aus Kationen und Anionen, nach denen sie sich in die entsprechenden Stoffklassen wie Sulfate, Carbonate, Chloride usw. einteilen lassen. Der Begriff Sulfat hat also in diesem Zusammenhang zwei Aspekte: Er steht einmal für ein einzelnes Sulfat-Ion, zum anderen aber auch für die Verbindungsklasse der Sulfate.

Zur qualitativen Identifikation von Anionen in Lösungen stehen in der Chemie Anionennachweise sowie moderne Laborgeräte und Methoden der instrumentellen Analytik zur Verfügung.

Da fast jedes Atom oder Molekül unter geeigneten Bedingungen negativ geladen werden kann, gibt es sehr viele mögliche Anionen. In der nachfolgenden Liste sind daher nur Anionen aufgeführt, von denen sich wichtige Stoffklassen ableiten.

Säurerest-Ionen

Säurerest-Ionen bzw. Säurereste leiten sich von den jeweiligen Säuren ab. Nach folgendem Schema gibt eine Säure H_nA Protonen ab und es entsteht ein Säurerest Aⁿ⁻:

${\displaystyle \mathrm {H_{n}A\rightleftharpoons n\ H^{+}+A^{n-}} }$

Dieses Schema beschreibt eine Dissoziation und keine Reaktion in einer Lösung.

Neben den vollständig deprotonierten Ionen wie S²⁻, SO₄²⁻ und CO₃²⁻ werden in der Literatur auch unvollständig deprotonierte Ionen wie HCO₃⁻ als Säurerest bezeichnet.

Einfache Element-Anionen

Nach den Regeln der chemischen Nomenklatur endet der Name solcher Anionen, die sich vor allem in binären, d. h. nur aus zwei Elementen bestehenden Verbindungen finden, auf -id. Bei der Benennung dieser Verbindungen, z. B. Natriumchlorid, wird der kationische Teil dabei stets zuerst, der anionische Teil dagegen stets zuletzt genannt.

Anionen der 7. Hauptgruppe

• Halogenid X⁻
  • Fluorid F⁻
  • Chlorid Cl⁻
  • Bromid Br⁻
  • Iodid I⁻
  • Astatid At⁻
• Triiodid(1-) I₃^-

Anionen der 6. Hauptgruppe

• Hydroxid OH⁻
• Oxid O²⁻
• Hyperoxid O₂⁻
• Peroxid O₂²⁻
• Ozonid O₃⁻
• Hydrogensulfid HS⁻
• Sulfid S²⁻
• Disulfid S₂²⁻
• Selenid Se²⁻
• Diselenid Se₂²⁻
• Tellurid Te²⁻
• Polonid Po²⁻

Anionen der 5. Hauptgruppe

• Nitrid N³⁻
• Phosphid P³⁻
• Arsenid As³⁻
• Antimonid Sb³⁻
• Bismutid Bi³⁻

Anionen der 4. Hauptgruppe

• Carbid C⁴⁻
• Silicid Si⁴⁻
• Germanid Ge⁴⁻

Anionen der 3. Hauptgruppe

• Borid B^x−

Anionen der 1. Hauptgruppe(*)

• Hydrid H⁻
• Alkalide

Sonstige Element-Anionen

• Zintl-Phasen
• Auride Au⁻
• Platinid Pt²⁻

(*) Von der zweiten Hauptgruppe sind keine stabilen Element-Anionen bekannt, lediglich einige intermetallische Phasen mit elektropositiveren Metallen wie die Beryllide M_xBe_y.

Komplexe Anionen

Sauerstoffhaltige Molekülanionen

Nach den Regeln der chemischen Nomenklatur enden die Namen solcher Anionen i. d. R. auf -it oder -at, wobei zur Unterscheidung der verschiedenen Oxidationsstufen des Zentralatoms verschiedene Präfixe wie hypo- (deutsch unter-) oder per- (deutsch über-) hinzukommen können.

Eine weitere, allerdings bei Anionen dieses Typs eher unübliche Bezeichnungsweise ist die nach den Regeln der Komplexchemie, bei denen man Verbindungen mit sauerstoffhaltigen Molekülanionen als Oxo-Verbindungen bezeichnet und deren Sauerstoffatome wie freie Liganden behandelt, so dass z. B. Sulfite als Trioxosulfate, Sulfate als Tetraoxosulfate usw. bezeichnet werden.

8. Hauptgruppe

• Hydrogenxenat HXeO₄⁻
• Xenat XeO₄²⁻
• Perxenat XeO₆⁴⁻

7. Hauptgruppe

• Hypochlorit ClO⁻
• Chlorit ClO₂⁻
• Chlorat ClO₃⁻
• Perchlorat ClO₄⁻
• Hypobromit BrO⁻
• Bromit BrO₂⁻
• Bromat BrO₃⁻
• Perbromat BrO₄⁻
• Hypoiodit IO⁻
• Iodit IO₂⁻
• Iodat IO₃⁻
• Periodat IO₄⁻

6. Hauptgruppe

• Hydrogensulfit HSO₃⁻
• Sulfit SO₃²⁻
• Hydrogensulfat HSO₄⁻
• Sulfat SO₄²⁻
• Thiosulfat S₂O₃²⁻
• Dithionat S₂O₆²⁻
• Peroxodisulfat S₂O₈²⁻
• Selenit SeO₃²⁻
• Selenat SeO₄²⁻
• Tellurat TeO₄²⁻

5. Hauptgruppe

• Hyponitrit NO⁻
• Nitrit NO₂⁻
• Nitrat NO₃⁻
• Dihydrogenphosphat H₂PO₄⁻
• Hydrogenphosphat HPO₄²⁻
• Phosphat PO₄³⁻
• Arsenat AsO₄³⁻
• Antimonat SbO₄³⁻

4. Hauptgruppe

• Hydrogencarbonat HCO₃⁻
• Carbonat CO₃²⁻
• Silikat SiO₄⁴⁻
• Germanat GeO₄⁴⁻
• Stannate SnO₃²⁻

3. Hauptgruppe

• Borat BO₃³⁻ bzw. B₄O₇²⁻
• Aluminate

Nebengruppen

• Chromat CrO₄²⁻
• Dichromat Cr₂O₇²⁻
• Molybdat MoO₄²⁻
• Niobat NbO₃⁻
• Permanganat MnO₄⁻
• Perrhenat ReO₄⁻
• Rhenat ReO₄²⁻
• Tantalat TaO₃⁻
• Technetat TcO₄²⁻
• Pertechnetat TcO₄⁻
• Titanat TiO₃²⁻
• Wolframat WO₄²⁻
• Zirconat

Weitere Molekül-Anionen

Die Regeln der chemischen Nomenklatur sind hier uneinheitlich – der Name mancher dieser Anionen endet wie bei Element-Anionen auf -id, der Name anderer dagegen auf -at:

• Cyanat OCN⁻
• Thiocyanat SCN⁻
• Cyanid CN⁻
• Amide NH₂⁻
• Azid N₃⁻

Halogenkomplexe

• Tetrachloroaurat AuCl₄⁻
• Tetrachloroaluminat AlCl₄⁻
• Tetrafluoroborat BF₄⁻
• Hexachlorophosphat PCl₆⁻
• Hexachloroplatinat PtCl₆²⁻
• Hexachloroosmat OsCl₆²⁻
• Hexachloroiridat IrCl₆²⁻
• Hexafluoroantimonat SbF₆⁻
• Hexafluoroarsenat AsF₆⁻
• Hexafluorophosphat PF₆⁻
• Hexafluorosilicat SiF₆²⁻
• Hexafluorotitanat TiF₆²⁻
• Hexafluorozirconat ZrF₆²⁻

Organische Anionen

Folgende Namen bezeichnen Anion und Salz der angegebenen Säure:

• Acetat (Essigsäure)
• Butyrat (Buttersäure)
• Citrat (Zitronensäure)
• Formiat (Ameisensäure)
• Fumarat (Fumarsäure)
• Glutarat (Glutarsäure)
• Lactat (Milchsäure)
• Malat (Äpfelsäure)
• Malonat (Malonsäure)
• Oxalat (Oxalsäure)
• Pyruvat (Brenztraubensäure)
• Tartrat (Weinsäure)

Weitere Anionen

Auch freie Elektronen können als Anionen fungieren. Die entsprechenden Salze, die unter Verwendung entsprechend starker Komplexbildner (genauer: Kryptanden) kristallisiert werden können, werden als Elektride bezeichnet.

Des Weiteren sind auch Superatom-Anionen bekannt.

Weblinks

Wiktionary: Anion – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• Eintrag zu Anionen. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 20. Juni 2014.

Einzelnachweise

1. Wilhelm Pape, Max Sengebusch (Bearb.): Handwörterbuch der griechischen Sprache. 3. Auflage, 6. Abdruck. Vieweg & Sohn, Braunschweig 1914 (zeno.org [abgerufen am 6. März 2019] ; beachte: hier ist wie in altgriechischen Wörterbüchern üblich nicht der Infinitiv, sondern die 1. Person Singular Präsens Aktiv altgriechisch ἄνειμι áneimi, deutsch ‚ich steige hinauf‘ angegeben).