1。部分的に満たされたD軌道：
遷移金属には、部分的にD軌道が満たされています。これらのD軌道は同様のエネルギーを持ち、電子を簡単に失い、異なる酸化状態で陽イオンを形成することができます。たとえば、鉄（Fe）は2つの電子を失い、Fe²⁺または3つの電子を形成してFe³⁺を形成することができます。
2。空いているD軌道の可用性：
遷移金属の空いているD軌道は電子を受け入れ、異なる酸化状態を持つ複合イオンの形成につながります。たとえば、銅（Cu）は、空いているD軌道で電子を受け入れることにより、Cu²⁺およびCu⁺イオンを形成できます。
3。異なる酸化状態の安定性：
遷移金属は、D軌道間のエネルギー差が比較的小さいため、複数の安定した酸化状態を示す可能性があります。これにより、関与する反応条件とリガンドに応じて、異なる電荷を持つイオンの形成が可能になります。
4。 リガンドの影響：
遷移金属イオンを囲むリガンドは、その酸化状態に影響を与える可能性があります。一部のリガンドは強力なフィールドリガンドであり、遷移金属により高い酸化状態を採用させることができます。他のリガンドは弱いフィールドリガンドであり、より低い酸化状態を促進します。
5。エネルギーと安定性：
異なる酸化状態の形成は、多くの場合、電子を除去するために必要なエネルギーや、得られたイオンの安定性などの要因によって駆動されます。たとえば、 +2酸化状態は、安定性が比較的高いため、遷移金属に一般的です。
例：
* 鉄（Fe）： それぞれfecl₂やfecl₃などの化合物に+2（fe²⁺）および+3（fe³⁺）の酸化状態を示します。
* 銅（Cu）： cu²⁺（cuso₄）およびcu⁺（cu₂o）イオンを形成できます。
* マンガン（MN）： Mno₂やKmno₄などの化合物では、+2から+7の範囲の酸化状態を示しています。
結論として、部分的に満たされたD軌道、空いているD軌道の可用性、異なる酸化状態の安定性、リガンドの影響、およびエネルギーの組み合わせにより、遷移金属は多様で魅力的な化学に貢献し、可変原子価を示します。
