La carica elettrica su uno ione di metallo di transizione è tutta relativa al numero di elettroni che ha perso ad altri atomi in una reazione chimica. Per determinare la carica su un dato atomo di transizione, devi considerare quale elemento è, le cariche sugli altri atomi nella molecola e la carica netta sulla molecola stessa. Le cariche sono sempre numeri interi e la somma di tutte le cariche atomiche è uguale alla carica sulla molecola.
Stati di ossidazione multipli
Quando un atomo perde gli elettroni in una reazione chimica, un chimico chiama questo processo di ossidazione. La carica su un atomo di metallo di transizione è uguale al suo stato di ossidazione e può variare da +1 a +7. I metalli di transizione possono perdere elettroni più facilmente di altri elementi perché hanno elettroni instabili nei loro orbitali esterni. Alcuni stati di ossidazione sono più comuni di altri per metalli di transizione diversi perché questi stati sono relativamente stabili. Ad esempio, il ferro, o Fe, ha possibili stati di ossidazione di +2, +3, +4, +5 e +6, ma i suoi stati di ossidazione comuni sono +2 e +3. Quando vengono scritte le formule per i metalli di transizione, il nome del metallo di transizione è seguito da un numero romano del suo stato di ossidazione tra parentesi, così che FeO, in cui Fe ha uno stato di ossidazione di +2, è scritto come ferro (II) ossido.
Composti neutri
È possibile determinare facilmente la carica degli ioni metallici di transizione in composti neutri, purché si conosca lo stato di carica o ossidazione degli atomi che si associano al metallo di transizione. Ad esempio, MnCl2 contiene due ioni cloruro e lo ione cloruro è noto per avere uno stato di carica o ossidazione di -1. Due ioni cloruro si sommano a -2, il che indica che il manganese in MnCl2 deve avere una carica di +2 per rendere neutro il composto.
Complessi caricati
Gli ioni metallici di transizione possono combinarsi con altri tipi di atomi per formare complessi molecolari carichi positivamente o negativamente. Un esempio di tale complesso è lo ione permanganato, MnO 4 -. L'ossigeno ha uno stato di ossidazione o carica di -2, quindi i quattro atomi di ossigeno si sommano a una carica di -8. Poiché la carica complessiva sullo ione permanganato è -1, il manganese deve avere una carica di +7. Composti solubili I composti di metalli di transizione neutri, che sono solubili in acqua, hanno una carica di +3 o meno. Uno stato di ossidazione superiore a +3 fa sì che il composto precipiti o induca lo ione di metallo di transizione a reagire con l'acqua per generare uno ione che viene complessato con l'ossigeno. Per esempio, un composto con vanadio nello stato di ossidazione +4 o +5 reagirà con l'acqua per formare uno ione composto da un atomo di vanadio (IV) e un atomo di ossigeno con una carica di +2 o uno ione composto da un vanadio ( V) atomo con due atomi di ossigeno e una carica di +1.