Contenu
La charge électrique d’un ion de métal de transition est fonction du nombre d’électrons qu’il a perdu au profit d’autres atomes lors d’une réaction chimique. Pour déterminer la charge sur un atome de métal de transition donné, vous devez considérer de quel élément il s'agit, les charges sur les autres atomes de la molécule et la charge nette sur la molécule elle-même. Les charges sont toujours des nombres entiers et la somme de toutes les charges atomiques est égale à la charge de la molécule.
États d'oxydation multiples
Lorsqu'un atome perd des électrons lors d'une réaction chimique, un chimiste appelle ce processus oxydation. La charge sur un atome de métal de transition est égale à son état d'oxydation et peut varier de +1 à +7. Les métaux de transition peuvent perdre des électrons plus facilement que d'autres éléments parce qu'ils ont des électrons instables dans leurs orbitales externes. Certains états d'oxydation sont plus courants que d'autres pour différents métaux de transition, car ils sont relativement stables. Par exemple, le fer ou Fe a des états d'oxydation possibles de +2, +3, +4, +5 et +6, mais ses états d'oxydation communs sont +2 et +3. Lorsque les formules pour les métaux de transition sont écrites, le nom du métal de transition est suivi d'un chiffre romain indiquant son état d'oxydation entre parenthèses, de sorte que FeO, dans lequel Fe a un état d'oxydation de +2, s'écrit comme du fer (II) oxyde.
Composés neutres
Vous pouvez facilement déterminer la charge des ions de métaux de transition dans les composés neutres, à condition de connaître la charge ou l'état d'oxydation des atomes associés au métal de transition. Par exemple, MnCl2 contient deux ions chlorure et l’on sait que l’ion chlorure a un état de charge ou d’oxydation égal à –1. Deux ions chlorure totalisent -2, ce qui vous indique que le manganèse dans MnCl2 doit avoir une charge de +2 pour rendre le composé neutre.
Complexes Chargés
Les ions de métaux de transition peuvent se combiner avec d'autres types d'atomes pour former des complexes moléculaires chargés positivement ou négativement. Un exemple d'un tel complexe est l'ion permanganate, MnO4–. L'oxygène a un état d'oxydation ou une charge de –2, de sorte que les quatre atomes d'oxygène totalisent une charge de –8. Comme la charge globale sur l'ion permanganate est de -1, le manganèse doit avoir une charge de +7.
Composés solubles
Les composés de métaux de transition neutres, solubles dans l'eau, ont une charge de +3 ou moins. Un état d'oxydation supérieur à +3 provoque la précipitation du composé ou la réaction de l'ion de métal de transition avec de l'eau pour générer un ion complexé avec de l'oxygène. Par exemple, un composé dont le vanadium est à l'état d'oxydation +4 ou +5 réagira avec l'eau pour former un ion composé d'un atome de vanadium (IV) et d'un atome d'oxygène portant une charge de +2 ou d'un ion constitué de vanadium ( V) atome avec deux atomes d'oxygène et une charge de +1.