Anion

Ein Anion [ˈanioːn, sprich: An-Jon] ist ein negativ geladenes Ion. Da sich negativ geladene Ionen bei einer Elektrolyse stets zur positiv geladenen Anode, dem Pluspol, bewegen, wurde für sie der Name Anionen gewählt.

Anionen entstehen aus Atomen bzw. 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, so dass sich von den einzelnen Anionen jeweils ganze Verbindungsklassen ableiten, in diesem Beispiel die – eine Vielzahl von Erzen und Gesteinen bildenden und daher in der Mineralogie und Metallurgie besonders wichtigen – Oxide und Sulfide.

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 im Prinzip unendlich viele mögliche Anionen. In der nachfolgenden Liste finden sich daher nur solche 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 A^n–:

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

Dieses Schema beschreibt 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⁻

Anionen der 6. Hauptgruppe

• Hydroxid OH⁻
• Oxid O²⁻
• Hydrogensulfid HS⁻
• Sulfid S²⁻
• Selenid Se²⁻
• 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−

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.

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

• Nitrit NO₂⁻
• Nitrat NO₃⁻
• Dihydrogenphosphat H₂PO₄⁻
• Hydrogenphosphat HPO₄²⁻
• Phosphat PO₄³⁻
• Arsenat AsO₄³⁻
• Antimonat SbO₄³⁻

4. Hauptgruppe

• Hydrogencarbonat HCO₃⁻
• Carbonat CO₃²⁻
• Silikat SiO₄^4-
• Germanat
• Stannate

3. Hauptgruppe

• Borat BO₃^3– bzw. B₄O₇^2–
• Aluminate

Nebengruppen

• Chromat CrO₄²⁻
• Dichromat Cr₂O₇²⁻
• Molybdat MoO₄²⁻
• Niobat
• Tantalat
• Permanganat MnO₄⁻
• Perrhenat
• Rhenat
• Technetat
• Titanat
• Wolframat
• Zirkonat

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⁻

Halogenokomplexe

• Tetrachloroaluminat AlCl₄⁻
• Hexafluorosilikat SiF₆^2-
• Hexachlorophosphat PCl₆⁻
• Hexafluoroarsenat AsF₆⁻

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)

Quellen

• Römpp kompakt Basislexikon Chemie. Hrsg. von Jürgen Falbe und Manfred Regitz. Bearbeitet von Eckard Amelingmeier u. a. Thieme, Stuttgart/New York 1998, ISBN 3-13-115711-9