Перш ніж заглиблюватися в деталі, спробуємо домовитися про визначеннях і нагадаємо читачеві, що в вузькому термінологічному сенсі під валентністю елемента (в даному випадку - заліза) зазвичай прийнято розуміти здатність його атомів до утворення певного числа ковалентних зв'язків з іншими елементами.
Оскільки термін «ковалентний зв'язок» передбачає істотну міцність зв'язку з цим, в разі подальшого розгляду таких класів сполук як «чисті» солі заліза при обговоренні буде більш правильно використовувати терміни або «ступінь окислення», або «заряд», а координаційні та комплексні сполуки при такому розкладі по можливості з розгляду взагалі слід виключити - в іншому ж випадку можна буде марно сперечатися про те, яку саме «справжню валентність» і як саме слід в них вважати.
Ситуація з залізом цікава вже тим, що в ряді випадків неможливо чітко розмежувати з'єднання двох (II) і трьох- (III) валентного заліза: наприклад, існує оксид заліза (II) - чорного кольору, відомий в природі як мінерал вюстит (він же закис заліза); оксид заліза (III) - мінерал гематит червоно-коричневого кольору (він же окис заліза); і, нарешті, оксид заліза (II, III) - феромагнітний чорний мінерал магнетит (також відомий як закис-окис заліза) - на відміну від перших двох, він не тільки має досить потужно проявляються магнітними властивостями, а й має істотну електричну провідність, з -за чого з нього роблять спеціальні електроди для ряду специфічних випадків. У загальному ж випадку залізо утворює два роздільних ряду сполук для кожної валентності, і перш за все - солей з самими різними кислотами (включаючи органічні).
C практичної ж точки зору набагато цікавіше те, у іонів заліза (II) і (III) має місце велика різниця електрохімічного потенціалу при трансформації з одного ступеня окислення в іншу (по знайомому будь-якому хіміку довіднику Лур'є для нормальних умов його величина визначається як ~ 0.77 вольта) - а це означає, що в більшості випадків з'єднання заліза (II) можуть виступати як відновники, самі при цьому окислюючись до заліза (III), а з'єднання заліза (III) - виступати як окислювачі, відновлюючись до заліза (II).Два простих побутових прикладу для ілюстрації
У магазині садового приладдя можна знайти пластикові герметичні пакетики з синьо-зеленим Кристалогідрат сульфату заліза (II), також званих «залізним купоросом» і часто використовуваним як фунгіцид - але якщо зробити в пакеті дірочку для абсолютно вільного доступу повітря, то буквально за пару днів навколо неї утворюється брудна рудо-бура пляма основного сульфату заліза (III) за рахунок окислення киснем повітря.
Практично кожен радіоаматор знає, що для прототипування друкованих плат в домашніх умовах можна використовувати хлорид заліза (III), теплий розчин якого буквально за хвилини «зжирає» незахищену мідну фольгу на заготівлі плати - хоча в звичайних умовах мідь вельми і вельми стійка!
Тут попутно буде цікаво відзначити, що міститься в нашій крові железосодержащий білок гемоглобін має в складі залізо (II), проте його здатність оборотно зв'язувати кисень і переносити його по тканинах організму з вищезазначеним переходом валентності заліза (II) в (III) і назад всупереч поширеній помилці не пов'язана ніяк - хоча і є цікаві теорії, що показують потенційні механізми зародження «неорганічної прото-життя» на древній Землі саме за рахунок відносно легкої оборотності переходу заліза (II) / (III).
Отже, резюмуємо: з точки зору валентності (II) / (III) залізо легко утворює цілих три класи сполук:
- Де воно двовалентну - і такі сполуки найчастіше є досить сильними відновниками.
- Де воно тривалентним - і такі сполуки зазвичай можуть виступати як помірні окислювачі.
- Де воно одночасно перебуває і в тому, і в іншому стані - поведінка таких з'єднань може бути досить по-різному в залежності від умов (включаючи реакцію компропорціонування).
