遷移金属イオンの電荷を決定する方法

遷移金属イオンの電荷は、化学反応で他の原子に失われた電子の数です。 特定の遷移金属原子の電荷を決定するには、それがどの元素であるか、分子内の他の原子の電荷、および分子自体の正味電荷を考慮する必要があります。 電荷は常に整数であり、すべての原子電荷の合計は分子の電荷に等しくなります。

原子が化学反応で電子を失うと、化学者はこのプロセスを酸化と呼びます。 遷移金属原子の電荷はその酸化状態に等しく、+ 1から+7まで変化する可能性があります。 遷移金属は、外側の軌道に不安定な電子があるため、他の元素よりも電子を失いやすくなります。 これらの状態は比較的安定しているため、いくつかの酸化状態は、さまざまな遷移金属に対して他の状態よりも一般的です。 たとえば、鉄またはFeの酸化状態は、+ 2、+ 3、+ 4、+ 5、および+6の可能性がありますが、一般的な酸化状態は+2および+3です。 遷移金属の式が書き出されるとき、遷移金属の名前の後にローマ数字が続きます。 括弧内は酸化状態であるため、Feの酸化状態が+2であるFeOは鉄(II)と表記されます。 酸化物。

遷移金属と結合する原子の電荷または酸化状態を知っている限り、中性化合物の遷移金属イオンの電荷を簡単に決定できます。 たとえば、MnCl2には2つの塩化物イオンが含まれており、塩化物イオンの電荷または酸化状態は–1であることが知られています。 2つの塩化物イオンの合計は–2になります。これは、MnCl2のマンガンが化合物を中性にするために+2の電荷を持っている必要があることを示しています。

遷移金属イオンは、他の種類の原子と結合して、正または負に帯電した分子複合体を形成する可能性があります。 このような錯体の例は、過マンガン酸イオン、MnOです。4. 酸素の酸化状態または電荷は–2であるため、4つの酸素原子の合計は–8の電荷になります。 過マンガン酸イオンの全体的な電荷は–1であるため、マンガンの電荷は+7でなければなりません。

水に溶ける中性遷移金属化合物は、+ 3以下の電荷を持っています。 +3を超える酸化状態では、化合物が沈殿するか、遷移金属イオンが水と反応して、酸素と錯体を形成するイオンが生成されます。 たとえば、バナジウムが+4または+5の酸化状態にある化合物は、水と反応して1つのバナジウムで構成されるイオンを形成します。 (IV)原子と+ 2の電荷を持つ1つの酸素原子、または2つの酸素原子と電荷を持つ1つのバナジウム(V)原子で構成されるイオン +1.

  • シェア
instagram viewer