除了這個元素現(xiàn)在沒有氧化態(tài)等于價層電子總數(shù)(8)的化合物或化學(xué)上重要情況以外，已注意到連續(xù)氧化態(tài)的相對穩(wěn)定性的趨勢。已知鐵的最高氧化態(tài)是VI，但也稀少和重要性不大。即使三價狀態(tài)的重要性提高到鉻的水平，到二價狀態(tài)其重要性立刻下降。我們在下面將看到這種傾向的繼續(xù)，Co有許許多多絡(luò)合物是穩(wěn)定的，這是唯一的例外。
鐵的化合物適合于研究典型的核共振光譜，它取決于通稱為穆斯堡效應(yīng)的現(xiàn)象。雖然該效應(yīng)已對約三分之一的元素進(jìn)行了觀察，只有鐵和錫(在較小程度上)是化學(xué)較重要的研究工具。關(guān)于鐵，這種效應(yīng)決定于在Co衰變中形成的Fe核有一個激發(fā)態(tài)(t1/2～10-7秒)，高于基態(tài)14.4千電子伏特，這能引起很尖銳的共振吸收峰。因此，如果Co源的y-輻射落到與原子原環(huán)境相同的鐵核的原子吸收器上，就會發(fā)生y-射線的共振吸收。然而，如果鐵核處在不同環(huán)境，就不發(fā)生吸收，而輻射透過這是可以測量的。為了對有關(guān)的源得到共振吸收，必須對吸收器給予(相對于源的)速度。這種運(yùn)動改變?nèi)肷淞孔拥哪芰?杜博勒(Doppler)效應(yīng))，因此一種確定的速度有著相應(yīng)于吸收器內(nèi)核的激發(fā)能。吸收位移相對于不銹鋼作為零，通常以速度來表示(毫米·秒-)而不是用能量。共振吸收位移決定于化學(xué)環(huán)境和溫度。
化學(xué)或異構(gòu)體位移(8)是核上電子密度(由于電子占據(jù)s軌道)的線性函數(shù)。許多因素(氧化態(tài)、自旋態(tài)、Q鍵中的s-特征、d兀反饋鍵、離子性)同樣也有影響，它們的關(guān)系是不簡單的。說得更確切一些低自旋絡(luò)合物的8值與從-2到+2的氧化態(tài)無關(guān)。甚至Fe(CN)46-和Fe(CN)36-幾乎有著相同的8值。而高自旋絡(luò)合物，8值隨表觀氧化態(tài)而顯著改變，確實它為確立表觀氧化態(tài)提供了一種良好的方法?，F(xiàn)在就討論如何用穆斯堡光譜研究鐵的化學(xué)的幾個例子；其它將在后面適當(dāng)?shù)胤綌⑹觥?/div>
一般含有二個或更多鐵原子化合物的穆斯堡光譜能對結(jié)構(gòu)上的非等同鐵原子和一些這類有應(yīng)用價值的例子的存在提供了證據(jù)。必須指出，相反的程序是很危險的，即當(dāng)觀察到?jīng)]有分解成分隔的峰時就推斷所有鐵原子必須是等同的。某些情況下，當(dāng)鐵原子的環(huán)境是非對稱，結(jié)果電場梯度相互作用足夠強(qiáng)到由核四極產(chǎn)生共振的重大分裂，而這種觀察通?？蔀榻Y(jié)構(gòu)提供資料。
在開始敘述中，雖然沒有明白地說明，不言而喻的是穆斯堡譜只能記錄剛體環(huán)境中的核界限。因此，主要應(yīng)用于晶體物質(zhì)，即使凝結(jié)成玻璃體的溶液也能適用。
由Fe3+和Fe(CN)46-形成普魯士蘭，由Fe2+和Fe(CN)36-形成滕氏蘭已證明是相同的，兩者都由Fe4[Fe(CN)6]3所組成，即亞鐵氰化鐵。高自旋Fell和低自旋Fel每一個都被鑒定過，指出個別的鐵原子有差別，充分確定了它們的電子組態(tài)，生存期至少10-7秒。
有關(guān)一系列[Fe(CN)5L]n-離子中配位體L的兀-酸特性的知識已經(jīng)獲得，因為從Fe到L的兀給予作用解蔽Fe核。最強(qiáng)的x酸在核上有最大的S電子密度，因此8值最小。發(fā)現(xiàn)8值的次序為NO＜CO＜CN-＜SO23-＜Ph3P＜NO2-＜NH3。
25-E-1. 單質(zhì)
鐵是僅次于鋁的第二位最豐富的金屬，在地殼中是第四位豐富的元素。認(rèn)為地球中心主要由鐵和鎳組成，許多鐵隕石的出現(xiàn)暗示整個太陽系中鐵是豐富的。主要鐵礦石有赤鐵礦Fe2O3，磁鐵礦Fe3O4，褐鐵礦FeO(OH)和菱鐵礦FeCO3。
鐵的生產(chǎn)技術(shù)和冶金不在這里討論?；瘜W(xué)純的鐵可以將純的氧化鐵(用草酸亞鐵、碳酸亞鐵或硝酸亞鐵熱分解得到)用氫還原、從鐵鹽的水溶液中電沉積或?qū)⒒F熱分解而制得。
純鐵呈白色，有光澤金屬，熔點1528℃。鐵不是特別硬，但非常活潑。在潮濕空氣中較快氧化，生成水合氧化物，它不產(chǎn)生保護(hù)層，成片的剝落而暴露出新鮮金屬表面。粉末狀態(tài)金屬鐵會自燃。稍熱時鐵與氯化合很激烈，也與其它各種非金屬包括鹵素、硫、磷、硼、碳和硅化合。碳化物和硅化物相在鐵的冶金技術(shù)中起較重要的作用。
金屬鐵易溶于無機(jī)酸中。與非氧化性酸和沒有空氣時得到的是Fe。有空氣存在或用溫?zé)岬南∠跛?，則有些鐵生成FellI。很強(qiáng)的氧化介質(zhì)如濃硝酸或含有重鉻酸鹽的酸使鐵鈍化。除去空氣的水和除去空氣的稀堿對鐵的作用不大，但熱的氫氧化鈉與鐵起化學(xué)作用。有空氣和水存在時，鐵生銹生成水合氧化鐵。
溫度達(dá)到906℃時，鐵是體心晶格。從906℃到1401°C是立方密堆積，但在1401℃又變成體心。鐵是鐵磁性物質(zhì)，達(dá)到768℃居里溫度時，鐵變成簡單順磁性。
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