鉄系

化学において、鉄(II)は+2の酸化状態の鉄元素 を指します。このような化合物を特定するには、形容詞ferrousまたは接頭辞ferro-がよく使用されます。例えば、塩化鉄(II ) ( FeCl ₂ )の場合はferrouschlorideが使用されます。形容詞ferricは^{、陽イオンFe 3+を含む}鉄(III)塩に対して使用されます。ferrousという単語は、ラテン語の「鉄」を意味するferrumに由来しています。

イオン性化合物（塩）では、そのような原子はFe ²⁺と略される別のカチオン（陽イオン）として存在することがありますが、より正確な説明では、水やハロゲン化物などの他の配位子が含まれます。鉄(II)中心は、6つのシアン化物配位子が金属中心に結合したフェロシアン化物アニオン[Fe(CN) ₆ ] ⁴⁻などの配位錯体、または2つのシクロペンタジエニルアニオンがFe ^{II中心に結合した}フェロセン[Fe(C ₂ H ₅ ) ₂ ]などの有機金属化合物に存在します。

知られているすべての生命体は鉄を必要とする。^[1]生物の多くのタンパク質には鉄(III)中心が含まれている。そのような金属タンパク質の例としては、ヘモグロビン、フェレドキシン、シトクロムなどがある。これらのタンパク質の多くでは、Fe(II)は可逆的にFe(III)に変換される。^[2]

人間の食事に含まれる鉄分が不足すると貧血の原因になります。動物や人間は、肉など鉄分を吸収しやすい形で含む食品から必要な鉄分を摂取できます。他の生物は鉄分を環境から摂取する必要があります。しかし、鉄分は好気性（酸素化）環境、特に石灰質土壌では、非常に不溶性の鉄（III）酸化物/水酸化物を形成する傾向があります。細菌や草は、鉄（III）と可溶性錯体を形成し、細胞に再吸収されるシデロフォアと呼ばれる化合物を分泌することで、このような環境で繁殖することができます。（他の植物は、代わりに、鉄（III）をより溶解性の高い鉄（II）に還元する特定の細菌の根の周囲での成長を促進します。）^[3]

鉄(III)アコ錯体とは対照的に、鉄(II)アコ錯体は中性pH付近の水に溶けます。^[要出典]しかし、第一鉄は空気中の酸素によって酸化され、鉄(III)に変換されます。^[4]

典型的には、「塩化物」のような鉄(II)塩は、硫酸第一鉄アンモニウムに見られるように、化学式[Fe(H ₂ O) ₆ ] ²⁺のアクア錯体である。^[5]

鉄(II)錯体のアクア配位子は不安定です。1,10-フェナントロリンと反応して青色の鉄(II)誘導体を生成します。

金属鉄（酸化状態0）を塩酸溶液に入れると、反応により 水素ガスを放出しながら塩化鉄（II）が形成される。

Fe ⁰ + 2 H ⁺ → Fe ²⁺ + H ₂

鉄(II)は過酸化水素によって鉄(III)に酸化され、その過程でヒドロキシルラジカルと水酸化物イオンが形成される。これがフェントン反応である。その後、鉄(III)は別の過酸化水素分子によって鉄(II)に還元され、ヒドロペルオキシルラジカルとプロトンが形成される。最終的な効果は、過酸化水素の不均化によって2つの異なる酸素ラジカル種が生成され、副産物として水(H ⁺  + OH ⁻ )が生成されることである。^[6]

このプロセスによって生成されたフリーラジカルは二次反応を起こし、多くの有機化合物や生化学化合物を分解する可能性があります。

鉄(II)は多くの鉱物や固体に含まれています。例としては、硫化物と酸化物、FeSとFeOがあります。これらの式は、硫化物と酸化物が非化学量論的であることが多いため、一見単純です。たとえば、「硫化鉄」は、1:1種（鉱物名トロイライト）または一連のFe欠乏誘導体（磁硫鉄鉱）を指す場合があります。鉱物磁鉄鉱（「鉱脈」）は、Fe(II)とFe(III)の両方を含む混合原子価化合物、Fe ₃ O ₄です。

鉄(II)はd ⁶中心であり、これは金属が3d軌道殻に6つの「価」電子を持っていることを意味します。鉄(II)に結合する配位子の数と種類によって、これらの電子がどのように配置されるかが決まります。いわゆる「強い場の配位子」、例えばシアン化物の場合、6つの電子は対になります。したがって、フェロシアン化物( [Fe(CN) ₆ ] ⁴⁻には不対電子がないため、低スピン錯体になります。いわゆる「弱い場の配位子」、例えば水の場合、6つの電子のうち4つは不対であり、高スピン錯体になります。したがって、アクア錯体[Fe(H ₂ O) ₆ ] ²⁺は常磁性です。塩化物の場合、鉄(II)は四面体錯体、例えば[FeCl ₄ ] ²⁻を形成します。四面体錯体は高スピン錯体です。

• 鉄（III  ） - 鉄の+3酸化状態にある元素 - [鉄(III)]化合物
• 強磁性 – 物質が磁石を形成して引き付けられるメカニズム
• 鉄金属リサイクル – 製造された製品の使用後に残ったリサイクル可能な材料リダイレクト先の簡単な説明を表示するページ
• 酸化鉄(II)  – 化学式 FeO (酸化鉄) の無機化合物
• 臭化鉄(II)  – 化合物フォールバックとしてウィキデータの説明を表示するページ（臭化鉄）
• 製鉄 – 鉄鉱石とスクラップから鋼鉄を生産するプロセス

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