铁的化学
铁是文明与生命的劳力金属。它以钢铁的形式撑起我们的建筑，在大门上生锈，又在你每一次呼吸中运送氧气。除铝之外，它是地壳中最丰富的金属，而地球的核心主要也是铁。尽管如此无处不在，铁的溶液化学却只围绕两种氧化态——+2 和 +3——展开，而两者之间轻松的翻转，正是它许多用处的引擎。
铁(II)，即淡绿色的“亚铁”离子 [Fe(H2O)6]2+（一个 d6 离子），是较低的态；铁(III)，即淡紫罗兰色（实际中常呈黄棕色）的“高铁”离子 [Fe(H2O)6]3+（d5），是较高的态。在空气和水中，铁(II) 会缓慢被氧化为铁(III)，两者用温和的氧化剂和还原剂就能轻易相互转化——正是这个单电子的 Fe2+ / Fe3+ 电对，使铁成为出色的电子载体。铁(III) 是个小而高电荷的离子，在水中显酸性（它的水合离子会水解，这就是为什么铁(III) 溶液常呈黄棕色且略带酸性）。铁形成众多配合物：用来检验铁(III) 的血红色 [Fe(SCN)]2+、深蓝色颜料普鲁士蓝（一种铁(II)/铁(III) 氰化物骨架），以及稳定的低自旋 [Fe(CN)6]4- 和 [Fe(CN)6]3- 离子。更高的态如铁(IV)、甚至铁(VI)（高铁酸根 FeO4 2-）也存在，但是强氧化剂且不常见。
铁的两态来回切换对工业和生物都至关重要。钢是铁送给工程学的大礼，而生锈（铁缓慢回到它本来的氧化物）则是它的大祸，人们用油漆、镀锌和不锈合金与之抗争。在体内，血红蛋白中心的铁抓住又释放氧气，铁硫簇和细胞色素在呼吸中传递电子，许多酶利用铁的 Fe2+ / Fe3+ 切换来完成化学反应。铁是个安静的例证，说明“无机”化学运转着整个生命世界。
向含铁(III) 的溶液里滴一滴硫氰酸根，溶液会因生成 [Fe(SCN)]2+ 而变成血红色——这是检验 Fe3+ 的经典方法。若只有铁(II)，则什么也不会发生；先把它（比如用过氧化氢）氧化成铁(III)，红色便出现。这个检验实实在在地把 Fe2+ 与 Fe3+ 的区别展示给你看。
硫氰酸根使铁(III) 变血红，却对铁(II) 视而不见——一种简单的氧化态目视检验。
铁(III) 溶液显酸性，并非因为加了什么酸，而是因为又小又高电荷的 Fe3+ 离子极化了与它结合的水分子，直到水放出质子——这就是水合离子水解。这是又小又高电荷金属离子的普遍特征，并非铁所独有。