Door Marie-Luise Blue
Bijgewerkt op 30 augustus 2022

Afbeelding tegoed:Leonid Eremeychuk/iStock/GettyImages

De lading van een overgangsmetaalion reflecteert de elektronen die het tijdens een chemische reactie heeft afgegeven. Het bepalen van die lading vereist kennis van het element, de ladingen van de omringende atomen en de algehele moleculaire lading. Alle oxidatiegetallen zijn gehele getallen, en de som van de atomaire ladingen is gelijk aan de nettolading van de soort.

Oxidatietoestanden van overgangsmetalen

Wanneer een atoom elektronen verliest, noemen scheikundigen dit proces oxidatie. Voor overgangsmetalen kan de oxidatietoestand – en dus de ionische lading – variëren van +1 tot +7. Deze elementen bezitten gedeeltelijk gevulde d-orbitalen die het elektronenverlies gemakkelijker maken dan bij hoofdgroepelementen. Sommige oxidatietoestanden zijn inherent stabieler en komen daarom vaker voor. IJzer (Fe) kan bijvoorbeeld +2, +3, +4, +5 of +6 toestanden aannemen, maar +2 en +3 domineren in natuurlijke en industriële contexten. In chemische formules wordt de oxidatietoestand aangegeven door een Romeins cijfer tussen haakjes (bijvoorbeeld ijzer(II)oxide, FeO, waarbij Fe een lading van +2 heeft).

Neutrale verbindingen

In een neutrale verbinding is de totale lading nul. Als u de oxidatietoestand van de ligandatomen kent, kunt u de lading van het metaal bepalen. In MnCl₂ dragen de twee chloride-ionen bijvoorbeeld elk –1. De gecombineerde lading van –2 dwingt mangaan tot +2 om de neutraliteit te behouden.

Geladen complexen

Overgangsmetaalionen vormen vaak complexe ionen die positief of negatief geladen zijn. Neem het permanganaat-ion, MnO₄ ⁻:elke zuurstof heeft een oxidatietoestand van –2, wat een totaal van –8 oplevert uit vier zuurstofatomen. De totale lading van –1 betekent dat mangaan +7 moet zijn.

Oplosbaarheidsoverwegingen

De meeste neutrale, oplosbare overgangsmetaalzouten in water hebben oxidatietoestanden van +3 of lager. Hogere oxidatietoestanden slaan gewoonlijk neer of hydrolyseren om zuurstofhoudende complexen te vormen. Vanadium(V)-zouten hydrolyseren bijvoorbeeld en produceren het hexaaquavanadaat(IV)-ion, [V(OH)₆]⁺, of het aquavanadaat(V)-ion, [VO₄]⁻, afhankelijk van de omgeving.