1. Elektronisk konfiguration: Järn har ett atomnummer på 26, och dess elektroniska konfiguration är [Ar]3d64s2. "3d" orbitaler spelar en avgörande roll för att bestämma valensen av övergångsmetaller.
2. Förlust av elektroner: För att uppnå en stabil ädelgaskonfiguration tenderar järnatomer att först förlora elektroner från den yttersta "4s" orbitalen, följt av "3d" orbitaler.
- +2 Valency: När järn förlorar sina två '4s' elektroner, uppnår det ett +2 oxidationstillstånd, allmänt känt som järnhaltigt järn (Fe2+). Detta innebär förlust av de två elektronerna från "4s"-omloppsbanan.
- +3 Valency: I vissa föreningar förlorar järn ytterligare en elektron från "3d"-orbitalen utöver de två "4s"-elektronerna. Detta resulterar i ett +3 oxidationstillstånd, även kallat ferrijärn (Fe3+). Avlägsnandet av ytterligare en elektron från "3d"-orbitalen är mindre gynnsamt, vilket förklarar varför +3-valensen är mindre vanligt förekommande.
Stabiliteten hos dessa valenser påverkas av olika faktorer såsom elektronegativitet, joniska radier, ligandfältseffekter och antalet oparade elektroner. Medan järn främst uppvisar +2 och +3 oxidationstillstånd, kan det också uppvisa andra mindre vanliga valenser som +1, +4 och +6 i specifika kemiska miljöer eller komplex.
