المجموعة 8: مجموعة الحديد

ثمانية إلكترونات وحالات تأكسد كثيرة

توزيع الحديد [Ar] 3d⁶ 4s² والأوزميوم [Xe] 4f¹⁴ 5d⁶ 6s²، بينما ينقل الروثينيوم إلكترونًا واحدًا فيصبح [Kr] 4d⁷ 5s¹. وهذا يعني ثمانية إلكترونات خارج القلب. ونادرًا ما يستخدم الحديد أكثر من ثلاثة منها: فأيوناه الشائعان Fe²⁺ وFe³⁺، والصدأ أكسيد حديد(III) مائي.

ويمكن للأعضاء الأثقل أن يذهبوا أبعد من ذلك بكثير. فالروثينيوم والأوزميوم يمكن أن يُشرِكا الإلكترونات الثمانية كلها في الترابط، فيكوّنا رباعيَّي الأكسيد المتطايرين RuO₄ وOsO₄، بينما تكون مركّباتهما اليومية في معظمها +3 و+4.

الاتجاهات نزولًا في المجموعة

ينصهر الحديد عند 1811 K والروثينيوم عند 2607 K والأوزميوم عند 3306 K. والتغير في الكثافة أكبر: 7.874 g/cm³ للحديد، و12.45 g/cm³ للروثينيوم، و22.59 g/cm³ للأوزميوم، وهو أكثف العناصر جميعًا. وكتلة من الأوزميوم تزن نحو ثلاثة أضعاف كتلة من الحديد بالحجم نفسه. وتنتقل الكهروسالبية من 1.83 للحديد إلى 2.2 لكل من الروثينيوم والأوزميوم.

أين تصادف المجموعة 8

الحديد في كل مكان: الفولاذ في المباني والسيارات والعلب، والحديد الزهر في المقالي، والحديد في الهيموغلوبين الذي يلتقط الأكسجين في رئتيك. وبالكتلة، الحديد أيضًا أوفر العناصر في الأرض ككل، لأن معظم لبّ الكوكب حديد. ويقسّي الروثينيوم سبائك البلاتين والبلاديوم ويُستخدم في الملامسات الكهربائية، وكانت سبائك الأوزميوم تُستخدم يومًا لرؤوس أقلام الحبر، ويُستخدم رباعي أكسيد الأوزميوم، مع أنه سام، في صبغ العينات للمجاهر الإلكترونية.

الهاسيوم والمجموعة VIII القديمة

الهاسيوم (108)، المسمّى نسبةً إلى ولاية هسن الألمانية، لم يُصنع إلا بضع ذرات في كل مرة. ومع ذلك حوّل الكيميائيون بعض هذه الذرات إلى رباعي أكسيد الهاسيوم HsO₄، الذي سلك كما هو متوقع لقريب أثقل من الأوزميوم. وفي الجداول الدورية القديمة كانت المجموعات 8 و9 و10 تُجمع في مجموعة واحدة هي VIII، وكان الحديد والكوبالت والنيكل يُعرفون بثالوث الحديد.