La charge électrique d'un ion de métal de transition dépend du nombre d'électrons qu'il a perdus 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.
Lorsqu'un atome perd des électrons dans une réaction chimique, un chimiste appelle ce processus l'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 les autres éléments car 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 ces états 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 des métaux de transition sont écrites, le nom du métal de transition est suivi d'un chiffre romain de son état d'oxydation entre parenthèses, de sorte que FeO, dans lequel Fe a un état d'oxydation de +2, s'écrit fer (II) oxyde.
Vous pouvez facilement déterminer la charge des ions de métaux de transition dans les composés neutres, tant que vous connaissez la charge ou l'état d'oxydation des atomes qui s'associent au métal de transition. Par exemple, MnCl2 contient deux ions chlorure, et l'ion chlorure est connu pour avoir une charge ou un état d'oxydation de –1. Deux ions chlorure s'ajoutent à –2, ce qui vous indique que le manganèse dans MnCl2 doit avoir une charge de +2 pour rendre le composé neutre.
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, et donc les quatre atomes d'oxygène totalisent une charge de –8. Parce que la charge globale de l'ion permanganate est de –1, le manganèse doit avoir une charge de +7.
Les composés de métaux de transition neutres, qui sont 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 du métal de transition avec l'eau pour générer un ion qui est complexé avec l'oxygène. Par exemple, un composé avec du vanadium à l'état d'oxydation +4 ou +5 réagira avec l'eau pour former un ion composé d'un vanadium (IV) et un atome d'oxygène avec une charge de +2 ou un ion composé d'un atome de vanadium (V) avec deux atomes d'oxygène et une charge de +1.