science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe de lading van transitie te bepalen Metaalionen

De elektrische lading op een overgangsmetaalion heeft alles te maken met het aantal elektronen dat het heeft verloren aan andere atomen in een chemische reactie. Om de lading op een bepaald overgangsmetaalatoom te bepalen, moet je overwegen welk element het is, de lading op de andere atomen in het molecuul en de netto lading op het molecuul zelf. De ladingen zijn altijd hele getallen en de som van alle atoomladingen is gelijk aan de lading op het molecuul.

Meervoudige oxidatietoestanden

Wanneer een atoom elektronen verliest in een chemische reactie, roept een chemicus deze procesoxidatie. De lading op een overgangsmetaalatoom is gelijk aan de oxidatietoestand en kan variëren van +1 tot +7. Overgangsmetalen kunnen elektronen gemakkelijker verliezen dan andere elementen omdat ze onstabiele elektronen hebben in hun buitenste orbitalen. Sommige oxidatietoestanden komen vaker voor dan andere voor verschillende overgangsmetalen omdat deze toestanden relatief stabiel zijn. IJzer of Fe heeft bijvoorbeeld mogelijke oxidatietoestanden van +2, +3, +4, +5 en +6, maar de gemeenschappelijke oxidatietoestanden zijn +2 en +3. Wanneer formules voor overgangsmetalen worden uitgeschreven, wordt de naam van het overgangsmetaal gevolgd door een Romeins cijfer van de oxidatietoestand tussen haakjes, zodat FeO, waarin Fe een oxidatietoestand van +2 heeft, wordt geschreven als ijzer (II) oxide.

Neutrale verbindingen

U kunt eenvoudig de lading van overgangsmetaalionen in neutrale verbindingen bepalen, zolang u de lading of oxidatietoestand van de atomen die samenwerken met het overgangsmetaal kent. MnCl2 bevat bijvoorbeeld twee chloride-ionen en van het chloride-ion is bekend dat het een lading- of oxidatietoestand van -1 heeft. Twee chloride-ionen tellen op tot -2, wat aangeeft dat mangaan in MnCl2 een lading van +2 moet hebben om de verbinding neutraal te maken.

Opgeladen complexen

Transitie-metaalionen kunnen met andere combineren soorten atomen om positief of negatief geladen moleculaire complexen te vormen. Een voorbeeld van een dergelijk complex is het permanganaat-ion, MnO 4 -. Zuurstof heeft een oxidatietoestand of lading van -2, en dus tellen de vier zuurstofatomen samen tot een lading van -8. Omdat de totale lading op het permanganaat-ion -1 is, moet mangaan een lading van +7 hebben.

Oplosbare verbindingen

Neutrale overgangsmetaalverbindingen, die oplosbaar zijn in water, hebben de lading van +3 of minder. Een oxidatietoestand hoger dan +3 zorgt er ofwel voor dat de verbinding neerslaat of veroorzaakt dat het overgangsmetaalion reageert met water om een ​​ion te genereren dat is gecomplexeerd met zuurstof. Een verbinding met vanadium in de +4 of +5 oxidatietoestand zal bijvoorbeeld reageren met water om een ​​ion te vormen bestaande uit één vanadium (IV) -atoom en één zuurstofatoom met een lading van +2 of een ion samengesteld uit één vanadium ( V) atoom met twee zuurstofatomen en een lading van +1.