Elementen die ionen kunnen vormen met meer dan één lading worden overgangsmetalen genoemd . Deze elementen bevinden zich in het d-blok van het periodiek systeem, dat loopt van groep 3 tot 12.

Dit is de reden waarom overgangsmetalen meerdere ionen vormen:

* Variabele oxidatietoestanden: Overgangsmetalen hebben meerdere elektronen in hun d-orbitalen, die gemakkelijk verloren kunnen gaan om ionen te vormen. Het aantal verloren elektronen kan variëren, wat leidt tot verschillende oxidatietoestanden en dus verschillende ladingen op het ion.

* Elektronenconfiguratie: De d-orbitalen liggen qua energie relatief dicht bij elkaar, waardoor elektronen uit verschillende energieniveaus verloren kunnen gaan. Deze flexibiliteit geeft aanleiding tot meerdere mogelijke ionische ladingen.

Voorbeelden:

* IJzer (Fe): Kan Fe²⁺ (ijzer) en Fe³⁺ (ijzer) ionen vormen.

* Koper (Cu): Kan Cu⁺ (koper) en Cu²⁺ (koper) ionen vormen.

* Mangaan (Mn): Kan Mn²⁺-, Mn³⁺-, Mn⁴⁺-, Mn⁶⁺- en Mn⁷⁺-ionen vormen.

Opmerking: Hoewel overgangsmetalen de belangrijkste groep elementen zijn die meerdere ionen vormen, kunnen sommige niet-metalen ook variabele oxidatietoestanden vertonen en ionen met verschillende ladingen vormen. Fosfor (P) kan bijvoorbeeld P³⁻-, P⁵⁺- en P³⁺-ionen vormen.