Sisältö
Siirtymämetalli-ionin sähkövaraus on kyse elektronien lukumäärästä, jonka se on menettänyt muille atomille kemiallisessa reaktiossa. Tietyn siirtymämetalliatomin varauksen määrittämiseksi on otettava huomioon mikä se on, molekyylin muiden atomien varaukset ja molekyylin nettovaraus. Varaukset ovat aina kokonaislukuja, ja kaikkien atomivarausten summa on yhtä suuri kuin molekyylin varaus.
Useita hapetustiloja
Kun atomi menettää elektroneja kemiallisessa reaktiossa, kemisti kutsuu tätä prosessia hapetukseksi. Siirtymämetalliatomin varaus on yhtä suuri kuin sen hapetustila ja voi vaihdella välillä +1 - +7. Siirtymämetallit voivat menettää elektroneja helpommin kuin muut elementit, koska niiden ulkoradat ovat epävakaita. Jotkut hapetustilat ovat yleisempiä kuin toiset erilaisille siirtymämetalleille, koska nämä tilat ovat suhteellisen vakaat. Esimerkiksi raudalla tai Fe: llä on mahdollisia hapetustiloja +2, +3, +4, +5 ja +6, mutta sen yleiset hapetustilat ovat +2 ja +3. Kun siirtymämetallien kaavat kirjoitetaan, siirtymämetallin nimeä seuraa sen hapetustilan roomalainen numero sulkeissa siten, että FeO, jossa Fe: n hapetustila on +2, kirjoitetaan rauhana (II) oksidi.
Neutraaliyhdisteet
Voit helposti määrittää siirtymämetalli-ionien varauksen neutraaleissa yhdisteissä, kunhan tiedät siirtymämetallin kanssa kumppaneiden atomien varaus- tai hapetustilan. Esimerkiksi MnCl2 sisältää kaksi kloridi-ionia, ja kloridi-ionilla tiedetään olevan varaus- tai hapetustila -1. Kaksi kloridi-ionia lisäävät arvoon –2, mikä kertoo, että MnCl2: n mangaanin varauksen on oltava +2, jotta yhdiste olisi neutraali.
Ladatut kompleksit
Siirtymämetalli-ionit voivat yhdistyä muun tyyppisten atomien kanssa muodostamaan positiivisesti tai negatiivisesti varautuneita molekyylikomplekseja. Esimerkki sellaisesta kompleksista on permanganaatti-ioni, MnO4–. Hapen hapetustila tai varaus on –2, ja siten neljä happiatomia lisäävät varauksen –8. Koska permanganaatti-ionin kokonaisvaraus on –1, mangaanin varauksen on oltava +7.
Liukenevat yhdisteet
Neutraalien siirtymämetalliyhdisteiden, jotka liukenevat veteen, varaus on +3 tai vähemmän. Hapetustila, joka on suurempi kuin +3, aiheuttaa joko yhdisteen saostumisen tai aiheuttaa siirtymämetalli-ionin reagoimaan veden kanssa, jolloin muodostuu ioni, joka on kompleksoitunut hapen kanssa. Esimerkiksi yhdiste, jonka vanadiini on +4- tai +5-hapetustilassa, reagoi veden kanssa muodostaen ionin, joka koostuu yhdestä vanadiini- (IV) atomista ja yhdestä happiatomista, jonka varaus on +2, tai ionista, joka koostuu yhdestä vanadiinista ( V) atomi, jossa on kaksi happiatomia ja varaus +1.