Innhold
Den elektriske ladningen på et overgangsmetallion handler om antallet elektroner det har mistet til andre atomer i en kjemisk reaksjon. For å bestemme ladningen på et gitt overgangsmetallatom, må du vurdere hvilket element det er, ladningene på de andre atomene i molekylet, og nettoladningen på selve molekylet. Ladningene er alltid hele tall, og summen av alle atomladningene tilsvarer ladningen på molekylet.
Flere oksidasjonsstater
Når et atom mister elektroner i en kjemisk reaksjon, kaller en kjemiker denne prosessen oksidasjon. Ladningen på et overgangsmetallatom er lik oksydasjonstilstanden og kan variere fra +1 til +7. Overgangsmetaller kan miste elektroner lettere enn andre elementer fordi de har ustabile elektroner i sine ytre bane. Noen oksidasjonstilstander er vanligere enn andre for forskjellige overgangsmetaller fordi disse tilstandene er relativt stabile. For eksempel har jern, eller Fe, mulige oksidasjonstilstander på +2, +3, +4, +5 og +6, men dets vanlige oksydasjonstilstander er +2 og +3. Når formler for overgangsmetaller skrives ut, blir navnet på overgangsmetallet fulgt av et romertall av oksidasjonstilstanden i parentes, slik at FeO, der Fe har en oksidasjonstilstand på +2, skrives som jern (II) oksid.
Nøytrale forbindelser
Du kan enkelt bestemme ladningen for overgangsmetallioner i nøytrale forbindelser, så lenge du kjenner ladningen eller oksydasjonstilstanden til atomene som samvirker med overgangsmetallet. For eksempel inneholder MnCl2 to kloridioner, og kloridionet er kjent for å ha en ladnings- eller oksydasjonstilstand på –1. To kloridioner legger opp til –2, som forteller deg at mangan i MnCl2 må ha en ladning på +2 for å gjøre forbindelsen nøytral.
Ladede komplekser
Overgangsmetallioner kan kombinere med andre typer atomer for å danne positivt eller negativt ladede molekylkomplekser. Et eksempel på et slikt kompleks er permanganationet, MnO4–. Oksygen har en oksidasjonstilstand eller -ladning på –2, og de fire oksygenatomene blir dermed opp til en ladning på –8. Fordi den totale ladningen på permanganationet er –1, må mangan ha en ladning på +7.
Oppløselige forbindelser
Nøytrale overgangsmetallforbindelser, som er oppløselige i vann, har en ladning på +3 eller mindre. En oksidasjonstilstand større enn +3 får enten forbindelsen til å presipitere eller får overgangsmetallionet til å reagere med vann for å generere et ion som er sammensatt med oksygen. For eksempel vil en forbindelse med vanadium i +4 eller +5 oksidasjonstilstand reagere med vann for å danne et ion sammensatt av ett vanadium (IV) atom og ett oksygenatom med en ladning på +2 eller et ion sammensatt av ett vanadium (IV) V) atom med to oksygenatomer og en ladning på +1.