Металлы VIII группы образуют три побочные подгруппы – железа, кобальта, никеля.
Семейство железа. Атомы элементов Fe, Co, Ni имеют электронные конфигурации 3d64s2, 3d74s2, 3d84s2, наиболее характерные СО +2, +3.
Значения стандартных электродных потенциалов позволяют отнести их к числу металлов средней химической активности. При этом железо активнее чем кобальт и никель.
Железо устойчиво по отношению к сухому воздуху, но во влажном быстро корродирует и покрывается бурым гидроксидом Fe2O3×nH2O, рыхлым и не предохраняющим металл от дальнейшего окисления. Реакция образования ржавчины многостадийна; суммарно ее можно выразить уравнением
4Fe + 3O2 + 2nH2O = 2(Fe2O3×nH2O)
При температуре каления железо сгорает, превращаясь в железную окалину Fe3O4. При нагревании железо взаимодействует со многими неметаллами; реакции протекают особенно энергично, если железо мелко раздроблено. В зависимости от проведения процесса образуются твердые растворы с C, Si, N, P, H, металлоподобные соединения Fe3C, Fe3Si, Fe4N, Fe3P, Fe2H или соли FeCl3, FeS. Железо легко растворяется в кислотах, вытесняя из них водород:
Fe + 2H+ = Fe2+ + H2
Концентрированная азотная кислота пассивирует железо. Отношение Fe к серной кислоте зависит от концентрации H2SO4. Железу соответствуют два устойчивых оксида: FeO, Fe2O3. Гидроксиды Fe(OH)2, Fe(OH)3 – труднорастворимые соединения проявляющие соответственно основные и амфотерные свойства (NaFeO2). Известны также соли железной кислоты H2FeO4 (СО +6).
При действии цианида калия на растворы солей железа (II) получается белый осадок цианида железа:
Fe2+ + 2CN- = Fe(CN)2¯
В избытке цианида калия осадок растворяется в следствие образования комплексной соли (желтая кровяная соль):
Fe(CN)2 + 4КCN = K4[Fe(CN)6]
Анионы [Fe(CN)6]4- является чувствительным реактивом на ионы Fe3+:
4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4- = Fe4[Fe(CN)6]3¯ (берлинская лазурь)
Образующийся осадок имеет характерную синюю окраску, под действием окислителей он переходит в гексацианоферат (III) (красная кровяная соль):
Ее анион является чувствительным реактивом на ионы Fe2+:
3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3- = Fe3[Fe(CN)6]2¯
Образующийся осадок имеет характерный интенсивный синий цвет (турнбулева синь).