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鐵有多種可變化合價
鐵是一種極為重要的過渡元素.鐵在不同化合物中有多種可變化合價,究其原因,要從鐵的原子結(jié)構(gòu)來認(rèn)識.
鐵位于元素周期表第四周期第Ⅷ族,原子序數(shù)是26.鐵原子的外圍電子層排布為3d64s2.鐵在化學(xué)反應(yīng)時,鐵原子最外層4s軌道上的兩個電子容易失去使鐵顯+2價.但次外層3d軌道的6個電子處于未充滿的不穩(wěn)定狀態(tài),也容易再失去一個3d電子使鐵顯+3價.由于Fe3+的外圍電子層排布變?yōu)?d54s0,這是一種半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),因此Fe3+比Fe2+要穩(wěn)定.
鐵在化學(xué)反應(yīng)時,究竟顯+2價還是+3價,這要取決于跟鐵作用的物質(zhì)的氧化性的強弱.例如,鐵跟氧化性不很強的硫、鹽酸和銅鹽(溶液)等起反應(yīng),分別生成+2價的硫化亞鐵(FeS)、氯化亞鐵(FeCl2)和亞鐵鹽；如果鐵跟氧化性很強的氯氣或硝酸(稀硝酸或濃硝酸加熱)起反應(yīng),則分別生成+3價的氯化鐵(FeCl3)和硝酸鐵[Fe(NO3)3].