Περιεχόμενο
Το ηλεκτρικό φορτίο σε ιόν μεταβατικού μετάλλου αφορά τον αριθμό των ηλεκτρονίων που έχει χάσει σε άλλα άτομα σε μια χημική αντίδραση. Για να προσδιορίσετε το φορτίο σε ένα δεδομένο άτομο μεταβατικού μετάλλου, πρέπει να εξετάσετε το στοιχείο που είναι, τα φορτία στα άλλα άτομα του μορίου και το καθαρό φορτίο στο ίδιο το μόριο. Τα φορτία είναι πάντα ακέραιοι αριθμοί και το άθροισμα όλων των ατομικών φορτίων ισούται με το φορτίο στο μόριο.
Πολλαπλά κράτη οξείδωσης
Όταν ένα άτομο χάνει ηλεκτρόνια σε μια χημική αντίδραση, ένας χημικός ονομάζει αυτή την διαδικασία οξείδωση. Το φορτίο σε ένα άτομο μεταβατικού μετάλλου είναι ίσο με την κατάσταση οξείδωσης του και μπορεί να κυμαίνεται από +1 έως +7. Τα μεταβατικά μέταλλα μπορούν να χάσουν τα ηλεκτρόνια πιο εύκολα από άλλα στοιχεία επειδή έχουν ασταθή ηλεκτρόνια στις εξωτερικές τροχιές τους. Ορισμένες καταστάσεις οξείδωσης είναι πιο συχνές από άλλες για διαφορετικά μεταβατικά μέταλλα, επειδή αυτές οι καταστάσεις είναι σχετικά σταθερές. Για παράδειγμα, ο σίδηρος ή το Fe έχει πιθανές καταστάσεις οξείδωσης +2, +3, +4, +5 και +6, αλλά οι συνήθεις καταστάσεις οξείδωσης είναι +2 και +3. Όταν οι τύποι μεταβατικών μετάλλων διαγράφονται, το όνομα του μεταβατικού μετάλλου ακολουθείται από έναν ρωμαϊκό αριθμό της κατάστασης οξείδωσης σε παρενθέσεις, έτσι ώστε το FeO, στο οποίο το Fe έχει μια κατάσταση οξείδωσης +2, γράφεται ως σίδηρος (II) οξείδιο.
Ουδέτερες ενώσεις
Μπορείτε εύκολα να καθορίσετε το φορτίο ιόντων μεταβατικών μετάλλων σε ουδέτερες ενώσεις, εφόσον γνωρίζετε την κατάσταση φόρτισης ή οξείδωσης των ατόμων που συνεργάζονται με το μεταβατικό μέταλλο. Για παράδειγμα, το MnCl2 περιέχει δύο ιόντα χλωρίου και το χλωριούχο ιόν είναι γνωστό ότι έχει φορτίο ή κατάσταση οξείδωσης -1. Δύο χλωριούχα ιόντα προσθέτουν μέχρι -2, πράγμα που σας λέει ότι το μαγγάνιο σε MnCl2 πρέπει να έχει φορτίο +2 για να κάνει την ένωση ουδέτερη.
Φορτισμένα Συγκροτήματα
Τα μεταβατικά μεταλλικά ιόντα μπορούν να συνδυαστούν με άλλους τύπους ατόμων για να σχηματίσουν θετικά ή αρνητικά φορτισμένα μοριακά σύμπλοκα. Ένα παράδειγμα τέτοιου συμπλόκου είναι το υπερμαγγανικό ιόν, MnO4–. Το οξυγόνο έχει κατάσταση οξείδωσης ή φορτίο -2, και έτσι τα τέσσερα άτομα οξυγόνου προστίθενται μέχρι ένα φορτίο -8. Επειδή το συνολικό φορτίο στο υπερμαγγανικό ιόν είναι -1, το μαγγάνιο πρέπει να έχει φορτίο +7.
Διαλυτές Ενώσεις
Οι ουδέτερες μεταβατικές μεταλλικές ενώσεις, οι οποίες είναι διαλυτές στο νερό, έχουν φορτίο +3 ή μικρότερο. Μία κατάσταση οξείδωσης μεγαλύτερη από +3 είτε προκαλεί την κατακρήμνιση της ένωσης είτε προκαλεί την αντίδραση του ιόντος μεταβατικού μετάλλου με νερό για να παραχθεί ένα ιόν που είναι συμπλεγμένο με οξυγόνο. Για παράδειγμα, μια ένωση με βανάδιο στην κατάσταση οξείδωσης +4 ή +5 θα αντιδράσει με νερό για να σχηματίσει ένα ιόν που αποτελείται από ένα άτομο βαναδίου (IV) και ένα άτομο οξυγόνου με φορτίο +2 ή ένα ιόν που αποτελείται από ένα βανάδιο V) άτομο με δύο άτομα οξυγόνου και φορτίο +1.