Почему степень окисления железа +3?

Железо является элементом побочной подгруппы VIII группы четвертого периода периодической системы. Его порядковый номер 26. Электронная конфигурация атома железа в основном состоянии записывается следующим образом: \[ 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^6 \] Для понимания причин возникновения степени окисления +3 рассмотрим строение внешнего и предвнешнего электронных слоев: \[ ...3d^6 4s^2 \] 1. При образовании химических связей атом железа в первую очередь отдает два электрона с внешнего \( 4s \)-подуровня. В этом случае образуется ион \( Fe^{2+} \) со следующей конфигурацией: \[ ...3d^6 4s^0 \] 2. Однако подуровень \( 3d \) у железа содержит 6 электронов. Согласно правилу Хунда, наиболее устойчивыми состояниями для \( d \)-подуровня являются либо полностью заполненное (10 электронов), либо наполовину заполненное (5 электронов) состояние. 3. Чтобы достичь более устойчивого энергетического состояния, атом железа легко отдает еще один электрон с \( 3d \)-подуровня. При этом образуется ион \( Fe^{3+} \) с конфигурацией: \[ ...3d^5 4s^0 \] В состоянии \( 3d^5 \) каждый из пяти орбиталей \( d \)-подуровня содержит по одному неспаренному электрону. Такая симметричная конфигурация обладает повышенной стабильностью. Вывод: Степень окисления +3 является для железа наиболее устойчивой в обычных условиях, так как при этом достигается энергетически выгодное полузаполнение \( 3d \)-подуровня. Соединения железа (III) широко распространены в природе, например, в составе бурого железняка, который является важным стратегическим ресурсом нашей страны.