Електричний заряд на іоні перехідного металу - це все про кількість електронів, які він втратив від інших атомів в результаті хімічної реакції. Щоб визначити заряд на даному атомі перехідного металу, потрібно врахувати, який це елемент, заряди на інших атомах молекули та чистий заряд на самій молекулі. Заряди - це завжди цілі числа, а сума всіх атомних зарядів дорівнює заряду на молекулі.
Коли атом втрачає електрони в хімічній реакції, хімік називає цей процес окисленням. Заряд на атомі перехідного металу дорівнює його ступеню окиснення і може змінюватись від +1 до +7. Перехідні метали можуть втрачати електрони легше, ніж інші елементи, оскільки вони мають нестійкі електрони на зовнішніх орбіталях. Деякі ступені окислення є більш типовими, ніж інші, для різних перехідних металів, оскільки ці стани відносно стабільні. Наприклад, залізо або Fe мають можливі ступені окиснення +2, +3, +4, +5 і +6, але загальні ступіні окислення становлять +2 і +3. Коли формули перехідних металів виписуються, за назвою перехідного металу додається римська цифра ступінь його окиснення в дужках, так що FeO, в якому Fe має ступінь окиснення +2, записується як залізо (II) оксид.
Ви можете легко визначити заряд іонів перехідних металів у нейтральних сполуках, якщо ви знаєте заряд або ступінь окиснення атомів, які є партнерами перехідного металу. Наприклад, MnCl2 містить два хлорид-іони, і, як відомо, хлорид-іон має заряд або ступінь окиснення –1. Два іони хлоридів складають –2, що означає, що марганець у MnCl2 повинен мати заряд +2, щоб зробити сполуку нейтральною.
Іони перехідних металів можуть поєднуватися з іншими типами атомів, утворюючи позитивно або негативно заряджені молекулярні комплекси. Прикладом такого комплексу є іон перманганату MnO4–. Кисень має ступінь окиснення або заряд –2, тому чотири атоми кисню складають заряд –8. Оскільки загальний заряд іона перманганату становить –1, марганець повинен мати заряд +7.
Нейтральні сполуки перехідних металів, які розчиняються у воді, мають заряд +3 або менше. Ступінь окиснення більше +3 або призводить до осадження сполуки, або викликає реакцію іона перехідного металу з водою, утворюючи іон, який комплексується з киснем. Наприклад, сполука з ванадієм у ступені окиснення +4 або +5 реагуватиме з водою, утворюючи іон, що складається з одного ванадію (IV) атом та один атом кисню із зарядом +2 або іон, що складається з одного атома ванадію (V) з двома атомами кисню та зарядом +1.