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Anion

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Anion

Anionen sind in der Chemie Ionen, die negativ geladen sind. Nahezu alle Atome oder Moleküle können negative Ladungen aufweisen. Demnach gibt es eine Vielzahl verschiedener Anionen. Was genau Anionen sind, erfährst Du in dieser Erklärung.

Definition von Anionen

Ein Anion ist ein Molekül oder Atom, welches eine negative Ladung besitzt. Es ist das Gegenstück zum Kation.

Bei einer Elektrolyse bewegen sich die Kationen zur Kathode und die negativ geladenen Ionen zur Anode. Aufgrund des Zusammenhangs mit der Anode werden die negativ geladenen Ionen als Anionen bezeichnet. Das Anion stellt das Gegenion zum Kation dar, welches positiv geladen ist.

Anionen entstehen durch Aufnahme von Elektronen oder durch Abgabe von Protonen.

Säurerest-Ion als Anion

Negativ geladene Anionen bilden sich, wenn Atome oder Moleküle Elektronen aufnehmen. Die Entstehung der negativen Ladung ist auch durch Abgabe von Protonen möglich.

So resultiert beispielsweise aus der Dissoziation einer Säure neben einem Proton beziehungsweise Hydronium-Ion (H3O+) auch ein Säurerest-Ion. Das Säurerest-Ion ist hierbei das Anion, welches negativ geladen ist.

Salze

Des Weiteren kommen Anionen auch in Salzen vor.

Als Salze werden Moleküle bezeichnet, in denen Kationen und Anionen über eine ionische Bindung miteinander verknüpft sind.

Bei der Bezeichnung eines Salzes nennst Du zuerst das Kation und danach das Anion. Ein Beispiel ist Natriumchlorid. Es besteht aus einem positiv geladenen Natrium-Ion, das Kation, und einem negativ geladenen Chlorid-Ion.

Anionen können im Laufe einer Säure-Base-Reaktion ein Proton aufnehmen. Bei solchen Anionen wird "Hydrogen" vor den Namen des Anions geschrieben. wie Du es bei Hydrogencarbonat siehst: .

Ein-Atom-Anionen

Nahezu jedes Element, jedes Atom und viele Moleküle können durch Aufnahme von Elektronen zu Anionen werden. Zunächst lernst Du einatomige Anionen näher kennen. Sie bestehen nur aus einem Atom und können prinzipiell von Elementen jeder Hauptgruppe gebildet werden.

Eine Ausnahme bildet hierbei die 2. Hauptgruppe, da diese Anionen zu instabil sind.

Der Anreiz für die Bildung von Anionen bei den Elementen der 4. bis 7. Hauptgruppe des Periodensystems ist die Oktettregel. Die Elemente sind bestrebt, acht Valenzelektronen zu besitzen. Deswegen nehmen sie Elektronen auf und bilden negativ geladene Ionen.

Beispiele für Anionen

HauptgruppeBeispiele für Anionen
Elemente der 1. HauptgruppeHydride, H-
Elemente der 3. HauptgruppeBoride, Bx-
Elemente der 4. HauptgruppeCarbid, C4-Silicid, Si4-
Elemente der 5. Hauptgruppe Nitrid, N3-Phosphid, P3-
Elemente der 6. HauptgruppeOxid, O2-Sulfid, S2-
Elemente der 7. HauptgruppeChlorid, Cl-Bromid, Br-

Wie Du in der Tabelle erkennen kannst, tragen negativ geladene Elementanionen die Endung "-id".

Wasserstoff kann nur in bestimmten Fällen Anionen bilden. Wenn Wasserstoff eine Verbindung mit Alkalimetallen eingeht, nimmt das Wasserstoffatom ein Elektron auf. Die Atome des Wasserstoffs werden zu negativ geladenen Ionen. Die Atome des jeweiligen Alkalimetalls bilden positiv geladene Kationen. Es entstehen sogenannte Hydride.

Ein Beispiel für Hydride ist Natriumhydrid. Es besteht aus einem positiven Natrium-Ion, welches das Kation ist, und einem negativ geladenen Wasserstoffion, ein Anion. Hier siehst Du die Reaktionsgleichung für dessen Bildung:

Anion Reaktionsgleichung der Bildung von Natriumhydrid StudySmarter

Nachweis der Anionen

Mithilfe von chemischen Reaktionen können ein Anion oder mehrere Anionen in einer zu untersuchenden Substanz nachgewiesen werden. Solche Reaktionen werden in der Chemie Nachweise für Anionen genannt. Dabei gibt es verschiedene Nachweise, je nachdem welches Anion bestimmt werden soll.

Nachweisreaktionen, bei denen direkt die Probe genutzt werden kann, sind etwa der Nachweis von Carbonat-Ionen und Sulfid-Ionen. Bei vielen anderen negativ geladenen Anionen musst Du vor der tatsächlichen Nachweisreaktion ein Sodaauszug durchführen. Nitrat-, Sulfat- und Chlorid-Ionen sind einige von vielen Anionen, wo ein Sodaauszug notwendig ist.

Der Sodaauszug ist bei vielen Anionen notwendig, da Sulfid-Ionen deren Nachweise stören. Zur Entfernung der Sulfid-Ionen wird eine Cadmiumacetat-Lösung benutzt. Die Sulfid-Ionen werden entfernt, in dem Cadmiumsulfid ausfällt. Dieses hat eine gelbe Farbe. Zum kompletten Ausfällen der Sulfid-Ionen gibst Du so lange Cadmiumacetat zur Probe, bis sich ein weißer Niederschlag bildet. Dieser weiße Niederschlag besteht aus Cadmiumcarbonat.

Wenn in der Probe mehrere verschiedene Halogenid-Ionen enthalten sind, muss vor dem eigentlichen Nachweis eine Separation stattfinden. Denn das Verhalten von Chlorid-, Bromid- und Iodid-Ionen ist gleichartig. Alle Halogenide werden mithilfe von Silbernitrat nachgewiesen. Als Beispiel siehst Du hier die Nachweisreaktion von Chlorid-Ionen:

Anion Reaktionsgleichung des Nachweises von Bromidionen mit Silbernitrat StudySmarter

Die Chlorid-Ionen reagieren mit den positiv geladenen Silberionen und bilden Silberchlorid, welches als weißlicher Niederschlag ausfällt.

Sulfid-Ionen lassen sich durch zwei Varianten bestimmen. Die erste Möglichkeit ist das Nutzen eines Bleiacetatpapiers. Bei Anwesenheit von Sulfid-Ionen färbt sich das Papier schwarz. Grund ist die Bildung von Bleisulfid, wie Du in dieser Reaktionsgleichung siehst:

Anion Reaktionsgleichung des Nachweises von Sulfidionen mit Bleiacetat StudySmarter

Die zweite Methode ist die Zugabe einer starken Säure zur Probe. Die enthaltenen Sulfid-Ionen reagieren mit den Protonen der Säure zu Schwefelwasserstoff. Einen positiven Nachweis erkennst Du rasant, da Schwefelwasserstoff nach faulen Eiern riecht.

Anion Reaktionsgleichung des Nachweises von Sulfidionen mit einer Säure StudySmarter

Komplexe Anionen

Moleküle können auch Elektronen aufnehmen und Anionen bilden. Einige Beispiele für solche molekulare Anionen siehst Du in der folgenden Tabelle:

HauptgruppeBeispiele für Anionen
Elemente der 3. HauptgruppeBorat, BO33- oder B4O72-
Elemente der 4. HauptgruppeCarbonat, CO32-Silikat, SiO44-
Elemente der 5. HauptgruppeNitrat, NO3-Phosphat, PO43-
Elemente der 6. HauptgruppeSulfat, SO42-Thiosulfat, S2O32-
Elemente der 7. HauptgruppeChlorat, ClO3-Bromit, BrO2-
Elemente der 8. HauptgruppeXenat, XeO42-
NebengruppenChromat, CrO42-Permanganat, MnO4-

Sauerstoffhaltige Anionen

Negativ geladene Molekülanionen, die Sauerstoff beinhalten, werden in der Chemie als Oxoanionen bezeichnet. In solchen Verbindungen gibt es ein Atom im Zentrum, an das die Atome des Sauerstoffs kovalent gebunden sind. Dabei können in derartigen Anionen bis zu vier Sauerstoffatome enthalten sein.

Die Nomenklatur der sauerstoffhaltigen Anionen geht vom Elementanion aus:

BeschreibungEndungBeispiel
Elementanion plus ein SauerstoffatomPerelementanion -atPerchloratClO4-
Elementanion selbst-atChloratClO3-
Elementanion minus ein SauerstoffatomElementiges Anion-itChloritClO2-
Elementanion minus zwei SauerstoffatomeHypoelementiges Anion-itHypochloritClO-

Nachweis der Anionen

Molekulare Anionen können ebenso mittels bestimmter Reaktionen nachgewiesen werden.

Im Folgenden ist ein kleiner Überblick an Nachweisreaktionen von einigen Molekülanionen zu sehen. All diese Nachweise werden aus dem Sodaauszug durchgeführt. Es gibt noch eine Vielzahl weiterer Nachweisreaktionen für molekulare und einatomige Anionen.

Anionverwendetes ReagenzNachweisIndikationReaktion
SO42-BariumchloridFällungweißer Niederschlag (BaSO4)Anion Reaktionsgleichung des Nachweises von Sulfationen StudySmarter
NO3-Eisen(II)-Sulfat und SchwefelsäureRingprobebrauner RingAnion Reaktionsgleichung des Nachweises von Nitrationen StudySmarter
CO32-Salzsäure, BarytwasserFällungweiße Trübung (Bariumcarbonat)Anion Reaktionsgleichung des Nachweises von Carbonationen StudySmarter

Beim Nachweis von Nitrat-Ionen musst Du beachten, dass Nitrit-Ionen diesen Nachweis stören. Die Nitrit-Ionen müssen somit zuvor aus der Probe entfernt werden. Dafür wird Amidoschwefelsäure, Harnstoff oder Natriumazid verwendet.

Organische Anionen

Es existieren auch organische Anionen. Das sind meistens Carboxylate. Durch die funktionelle Gruppe "-COOH" ist es möglich, dass solche Verbindungen ein Proton abgeben können. Es bilden negativ geladene Anionen aus. Actetat, das Salz der Essigsäure, und Butyrat, das Salz von Buttersäure, sind zwei Vertreter der organischen Anionen.

Anion - Das Wichtigste

  • Anionen sind Ionen mit einer negativen Ladung und entstehen durch Aufnahme von Elektronen oder Abgabe von Protonen.
  • Säurerest-Ionen bilden sich, wenn eine Säure ein Proton abgibt.
  • Einatomige Anionen bestehen nur aus einem Atom und können prinzipiell von Elementen jeder Hauptgruppe gebildet werden.
  • Es gibt auch molekulare Anionen, wie Oxoanionen.
  • Anionen werden in der Chemie mit bestimmten chemischen Reaktionen nachgewiesen.
  • Bei einigen Nachweisreaktionen ist ein Sodaauszug mittels Cadmiumacetat nötig, da Sulfid-Ionen die Nachweisreaktionen der Anionen stören.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Anion

Anionen kommen auch im Wasser vor, da das Säurerest-Ion einer Säure ein Anion darstellt. Zudem bestehen Salze aus Kationen und Anionen. Wenn diese Salze in Wasser gelöst werden, dissoziiert dieses in die jeweiligen Ionen.

Ein Kation ist ein Ion mit einer positiven Ladung. Ein negativ geladenes Ion ist ein Anion.

Elementanionen werden benannt, indem an deren Namen die Endung "-id" angehängt wird. Die Nomenklatur von sauerstoffhaltigen Molekülanionen erfolgt mit den Endungen "-at" und "-it" in Abhängigkeit von der Menge des enthaltenen Sauerstoffs.

Anionen sind Ionen mit einer negativen Ladung. Eine positive Ladung enthält hingegen das Kation.

Finales Anion Quiz

Frage

Was ist ein Anion?

Antwort anzeigen

Antwort

Ein Anion ist ein Ion, welches negativ geladen ist.

Frage anzeigen

Frage

Wie können Anionen entstehen?

Antwort anzeigen

Antwort

Anionen können entstehen, indem Atome oder Moleküle Elektronen aufnehmen, aber auch durch Abgabe von Protonen.

Frage anzeigen

Frage

Welche Elemente können Anionen bilden?

Antwort anzeigen

Antwort

Elemente der 4. bis 7. Hauptgruppe sowie Bor können Anionen bilden.

Frage anzeigen

Frage

Was ist das Gegenion zum Anion?

Antwort anzeigen

Antwort

Das Gegenion ist das Kation.

Frage anzeigen

Frage

Was sind Salze?

Antwort anzeigen

Antwort

Salze sind Verbindungen, die aus Anionen und Kationen bestehen.

Frage anzeigen

Frage

Können Wasserstoffatome Anionen bilden?

Antwort anzeigen

Antwort

Ja, Wasserstoffatome können in Verbindung mit Alkalimetallen Anionen bilden. Es bilden sich Hydride.

Frage anzeigen

Frage

Welche organische Anionen gibt es?

Antwort anzeigen

Antwort

Carboxylate sind organische Anionen. Beispiele sind Acetat und Butyrat.

Frage anzeigen

Frage

Wie werden Molekülanionen genannt, die Sauerstoff enthalten?

Antwort anzeigen

Antwort

Sauerstoffhaltige Molekülanionen werden auch als Oxoanionen bezeichnet.

Frage anzeigen

Frage

Wie viele Sauerstoffatome können in Oxoanionen enthalten sein?

Antwort anzeigen

Antwort

Es können bis zu vier Sauerstoffatome enthalten sein.

Frage anzeigen

Frage

Bei welchen Nachweisreaktionen muss kein Sodaauszug erfolgen?

Antwort anzeigen

Antwort

Bei dem Nachweis von beispielsweise Carbonat-Ionen und Sulfid-Ionen ist kein Sodaauszug notwendig.

Frage anzeigen

Frage

Warum wird der Sodaauszug durchgeführt?

Antwort anzeigen

Antwort

Der Sodaauszug ist bei vielen Anionen notwendig, da Sulfid-Ionen deren Nachweise stören. Deswegen müssen diese Sulfid-Ionen vor dem Nachweis aus der Probe entfernt werden.

Frage anzeigen

Frage

Welches Reagenz wird für den Sodaauszug benötigt?

Antwort anzeigen

Antwort

Es wird eine Cadmiumacetat-Lösung benötigt.

Frage anzeigen

Frage

Was muss beim Nachweis von Nitrat-Ionen beachtet werden?

Antwort anzeigen

Antwort

Es muss beachtet werden, dass Nitrit-Ionen den Nachweis stören.

Frage anzeigen

Frage

Wie können Nitrat-Ionen nachgewiesen werden?

Antwort anzeigen

Antwort

Nitrat-Ionen können durch die Ringprobe nachgewiesen werden. Dazu wird Schwefelsäure und Eisen(II)-Sulfat benötigt. Es bildet sich ein brauner Ring bei vorhandenen Nitrat-Ionen.

Frage anzeigen

Frage

Wie können Chlorid-Ionen nachgewiesen werden?

Antwort anzeigen

Antwort

Chlorid-Ionen können durch Fällung nachgewiesen werden. Es wird Silbernitrat und Ammoniakwasser benötigt. Es bildet sich ein weißer Niederschlag.

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