Γιατί το Iron δείχνει 3 σθένος;
1. Ηλεκτρονική διαμόρφωση: Ο σίδηρος έχει ατομικό αριθμό 26 και η ηλεκτρονική του διαμόρφωση είναι [AR] 3D64S2. Τα τροχιακά «3D» διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στον προσδιορισμό των βαλβίδων των μεταβατικών μετάλλων.
2. Απώλεια ηλεκτρονίων: Προκειμένου να επιτευχθεί μια σταθερή διαμόρφωση ευγενών αερίου, τα άτομα σιδήρου τείνουν να χάνουν ηλεκτρόνια από το εξωτερικό τροχιακό '4S' πρώτα, ακολουθούμενα από τα τροχιακά '3D'.
- +2 σθένος: Όταν το Iron χάνει τα δύο ηλεκτρόνια «4s», επιτυγχάνει μια κατάσταση οξείδωσης +2, κοινώς γνωστή ως σιδηρούχος σίδηρος (Fe2 +). Αυτό συνεπάγεται την απώλεια των δύο ηλεκτρονίων από το τροχιακό «4S».
- +3 σθένος: Σε ορισμένες ενώσεις, ο σίδηρος χάνει ένα ακόμη ηλεκτρόνιο από το τροχιακό «3D» εκτός από τα δύο ηλεκτρόνια «4S». Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια κατάσταση οξείδωσης +3, που ονομάζεται επίσης σιδήρου σιδήρου (Fe3 +). Η απομάκρυνση ενός πρόσθετου ηλεκτρονίου από το τροχιακό «3D» είναι λιγότερο ευνοϊκή, πράγμα που εξηγεί γιατί το +3 σθένος παρατηρείται λιγότερο συχνά.
Η σταθερότητα αυτών των βαλβίδων επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες όπως η ηλεκτροαρνητικότητα, οι ιοντικές ακτίνες, τα αποτελέσματα του πεδίου προσδέματος και ο αριθμός των μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων. Ενώ ο σιδήρου παρουσιάζει κυρίως καταστάσεις οξείδωσης +2 και +3, μπορεί επίσης να παρουσιάζει άλλα λιγότερο κοινά valencies όπως +1, +4 και +6 σε συγκεκριμένα χημικά περιβάλλοντα ή σύμπλοκα.
