Pada umumnya unsur-unsur transisi periode keempat membentuk senyawa berwarna, baik dalam bentuk padat maupun dalam larutan. Warna senyawa dari unsur transisi juga berkaitan dengan adanya subkulit d yang terisi tidak penuh. Senyawa dari Sc3+ dan Ti4+ tidak berwarna karena subkulit 3d-nya kosong. Senyawa dari Zn2+ juga tidak berwarna karena subkulit 3d nya terisi penuh Penjelasan lebih lanjut mengenai warna senyawa unsur transisi akan diberikan setelah pembahasan ion kompleks.
Tingkat Oksidasi Unsur Transisi Periode Keempat
Unsur transisi periode keempat mempunyai beberapa tingkat oksidasi. Perhatikanlah beberapa senyawa berikut, yaitu MnSO4, MnO2, K2MnO4, dan KMnO4. Tingkat oksidasi Mn dalam senyawa-senyawa itu berturut-turut adalah +2, +4, +6, dan +7 Berapakah tingkat oksidasi Cr dalam senyawa CrCl2, Cr2(SO4)3, K2CrO4 dan K2CrO7? Tingkat oksidasi dari unsur transisi periode keempat diberikan pada Tabel berikut.
Mengapa unsur transisi dapat membentuk senyawa dengan tingkat oksidasi beragam? Kita ingat kembali bahwa elektron valensi unsur transisi periode keempat menempati subkulit 3d dan 4s.
Tingkat energi kedua orbital itu sangat berdekatan. Oleh karena itu, selain elektron pada kulit terluar (4s), unsur transisi periode keempat dapat juga menggunakan elektron pada subkulit 3d pada pembentukan ikatan.
Kita perhatikan salah satu contoh berikut ini, Besi (Fe) mempunyai tingkat oksidasi +2 dan +3. Tingkat oksidasi +2 terbentuk dengan melepas 2 elektron pada subkulit 4s, sedangkan tingkat oksidasi +3 dengan melepas 2 elektron dari subkulit 4s dan 1 elektron dari subkulit 3d.
Fe (Z = 26) : (Ar) 3d6 4s2
Fe2+ : (Ar) 3d6
Fe3+ : (Ar) 3d5
Beberapa catatan mengenai tingkat oksidasi unsur transisi periode keempat
- Skandium (Sc) dan seng (Zn) hanya mempunyai sejenis tingkat oksidasi. Sc (Z = 21) cenderung melepas semua elektron valensinya (3d1 4s2) sehingga mencapai konfigurasi stabil gas mulia argon. Zn (Z = 30) hanya melepas elektron pada kulit terluar (4s2) sehingga mencapai konfigurasi yang disebut konfigurasi pseudo gas mulia, yaitu konfigurasi gas mulia ditambah dengan subkulit d yang terisi penuh. Konfigurasi pseudo gas mulia juga merupakan konfigurasi yang stabil.
Sc (Z = 21) : (Ar) 3d1 4s2 Sc3+ : (Ar)
Zn (Z = 30) : (Ar) 3d10 4s2 Zn2+ : (Ar) 3d10
- Dari Tabel di atas dapat disimpulkan, dengan sedikit pengecualian, bahwa tingkat oksidasi tertinggi suatu unsur transisi sama dengan jumlah elektron pada subkulit 4s ditambah jumlah elektron tunggal pada subkulit 3d. Periksalah kebenaran hubungan ini dengan cara membandingkan Tabel.
- Unsur transisi dengan tingkat oksidasi tinggi tidaklah sebagai ion tunggal, melainkan sebagai senyawa kovalen atau sebagai ion poliatom.