Nhóm 8: nhóm sắt

Tám electron và nhiều trạng thái oxi hóa

Sắt là [Ar] 3d⁶ 4s² và osmi [Xe] 4f¹⁴ 5d⁶ 6s², còn ruteni chuyển một electron để thành [Kr] 4d⁷ 5s¹. Điều đó tạo ra tám electron ngoài lõi. Sắt hiếm khi dùng quá ba electron trong số đó: các ion phổ biến của nó là Fe²⁺ và Fe³⁺, và gỉ sắt là sắt(III) oxit ngậm nước.

Các thành viên nặng hơn có thể đi xa hơn nhiều. Ruteni và osmi có thể đưa cả tám electron vào liên kết, tạo thành các tetraoxit dễ bay hơi RuO₄ và OsO₄, trong khi các hợp chất thường gặp của chúng chủ yếu là +3 và +4.

Xu hướng đi xuống trong nhóm

Sắt nóng chảy ở 1811 K, ruteni ở 2607 K và osmi ở 3306 K. Sự thay đổi khối lượng riêng còn lớn hơn: 7,874 g/cm³ với sắt, 12,45 g/cm³ với ruteni và 22,59 g/cm³ với osmi, nguyên tố đặc nhất trong tất cả. Một cục osmi nặng gần gấp ba lần một cục sắt có cùng kích thước. Độ âm điện đi từ 1,83 ở sắt lên 2,2 ở cả ruteni và osmi.

Bạn gặp nhóm 8 ở đâu

Sắt có ở khắp nơi: thép trong tòa nhà, ô tô và lon, gang trong chảo, và sắt trong hemoglobin bắt giữ oxi trong phổi bạn. Tính theo khối lượng, sắt cũng là nguyên tố phổ biến nhất trên toàn Trái Đất, vì phần lớn lõi hành tinh là sắt. Ruteni làm cứng các hợp kim platin và palađi và được dùng trong tiếp điểm điện, hợp kim osmi từng được dùng bịt đầu ngòi bút máy, và osmi tetraoxit, dù độc, được dùng để nhuộm mẫu vật cho kính hiển vi điện tử.

Hassi và nhóm VIII cũ

Hassi (108), được đặt theo tên bang Hesse của Đức, mới chỉ được tạo ra từng vài nguyên tử một. Dù vậy, các nhà hóa học đã biến một số nguyên tử đó thành hassi tetraoxit, HsO₄, chất này có tính chất đúng như dự đoán của một họ hàng nặng hơn của osmi. Trong các bảng tuần hoàn cũ, các nhóm 8, 9 và 10 được gộp thành một nhóm VIII duy nhất, và sắt, coban và niken được gọi là bộ ba sắt.