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铁的化合价的铁离子是+3，而亚铁离子为+2，因为最外层是2个电子，所以一般显示+2价；次外层的3d亚层有5个轨道，可以容纳10个电子，但现在只有6个电子。根据电子填充原则，当全空、全满和半满时最稳定。所以，遇到较强的氧化剂时，铁再失去1个3d电子，则显示+3价。
Fe核外排布：1s2、2s2、2p6、3s2、3p6、3d6、4s2，按照从外到内失电子：失去最外层4s2的两个电子就是Fe2+，再次失去一个3d电子就是Fe3+，此时1s2、2s2、2p6、3s2、3p6、3d5，3d轨道半满，相对稳定。
铁是一种金属元素，原子序数为26，铁单质化学式：Fe，平均相对原子质量为55.845。纯铁是白色或者银白色的，有金属光泽。熔点1538℃、沸点2750℃，能溶于强酸和中强酸，不溶于水。铁有0价、+2价、+3价、+4价、+5价和+6价，其中+2价和+3价较常见，+4价、+5价和+6价少见。