Por Marie-Luise Blue
Actualizado el 30 de agosto de 2022
Crédito de la imagen:Leonid Eremeychuk/iStock/GettyImages
La carga de un ion de metal de transición refleja los electrones que ha perdido durante una reacción química. Determinar esa carga requiere conocimiento del elemento, las cargas de los átomos circundantes y la carga molecular general. Todos los números de oxidación son números enteros y la suma de las cargas atómicas es igual a la carga neta de la especie.
Cuando un átomo pierde electrones, los químicos se refieren al proceso como oxidación. Para los metales de transición, el estado de oxidación (y por tanto la carga iónica) puede oscilar entre +1 y +7. Estos elementos poseen orbitales d parcialmente llenos que hacen que la pérdida de electrones sea más fácil que en los elementos del grupo principal. Algunos estados de oxidación son inherentemente más estables, por lo que aparecen con más frecuencia. Por ejemplo, el hierro (Fe) puede adoptar los estados +2, +3, +4, +5 o +6, pero +2 y +3 dominan en contextos naturales e industriales. En las fórmulas químicas, el estado de oxidación se indica mediante un número romano entre paréntesis (por ejemplo, óxido de hierro (II), FeO, donde el Fe lleva una carga +2).
En un compuesto neutro, la carga total es cero. Conocer el estado de oxidación de los átomos del ligando le permite determinar la carga del metal. Por ejemplo, en MnCl₂ los dos iones cloruro llevan cada uno –1. La carga combinada de -2 obliga al manganeso a ser +2 para mantener la neutralidad.
Los iones de metales de transición a menudo forman iones complejos que están cargados positiva o negativamente. Tomemos como ejemplo el ion permanganato, MnO₄ ⁻:cada oxígeno tiene un estado de oxidación de –2, dando un total de –8 de cuatro oxígenos. La carga total de -1 significa que el manganeso debe ser +7.
La mayoría de las sales neutras y solubles de metales de transición en agua tienen estados de oxidación de +3 o inferiores. Los estados de oxidación superiores suelen precipitar o hidrolizarse para formar complejos que contienen oxígeno. Por ejemplo, las sales de vanadio(V) se hidrolizan para producir el ion hexaaquavanadato(IV), [V(OH)₆]⁺, o el ion aquavanadato(V), [VO₄]⁻, dependiendo del entorno.
