Группа 8: группа железа

Восемь электронов и множество степеней окисления

У железа [Ar] 3d⁶ 4s², у осмия [Xe] 4f¹⁴ 5d⁶ 6s², а рутений переносит один электрон и получает [Kr] 4d⁷ 5s¹. Это даёт восемь электронов за пределами остова. Железо редко использует больше трёх из них: его обычные ионы — Fe²⁺ и Fe³⁺, а ржавчина — это гидратированный оксид железа(III).

Более тяжёлые члены группы могут пойти гораздо дальше. Рутений и осмий могут задействовать в связях все восемь электронов, образуя летучие тетраоксиды RuO₄ и OsO₄, тогда как их обычные соединения в основном соответствуют +3 и +4.

Закономерности вниз по группе

Железо плавится при 1811 K, рутений — при 2607 K, осмий — при 3306 K. Изменение плотности ещё больше: 7,874 g/cm³ у железа, 12,45 g/cm³ у рутения и 22,59 g/cm³ у осмия — самого плотного из всех элементов. Кусок осмия весит почти втрое больше, чем кусок железа того же размера. Электроотрицательность растёт с 1,83 у железа до 2,2 и у рутения, и у осмия.

Где вы встречаете группу 8

Железо есть повсюду: сталь в зданиях, автомобилях и консервных банках, чугун в сковородах и железо в гемоглобине, которое захватывает кислород в ваших лёгких. По массе железо — ещё и самый распространённый элемент на Земле в целом, потому что ядро планеты в основном состоит из железа. Рутений упрочняет сплавы платины и палладия и применяется в электрических контактах, сплавы осмия когда-то использовали для наконечников перьев авторучек, а тетраоксид осмия, хотя и токсичен, применяют для окрашивания образцов для электронных микроскопов.

Хассий и прежняя группа VIII

Хассий (108), названный в честь немецкой земли Гессен, получен лишь по нескольку атомов за раз. Тем не менее химики превратили часть этих атомов в тетраоксид хассия HsO₄, который вёл себя так, как и ожидалось от более тяжёлого родственника осмия. В старых периодических таблицах группы 8, 9 и 10 объединяли в единую группу VIII, а железо, кобальт и никель были известны как триада железа.