Besi
Kimia dan senyawa

Lihat pula Kategori: Senyawa besi
| Tingkat  oksidasi  | Contoh senyawa |
| --- | --- |
−2 (d10): Dinatrium tetrakarbonilferat (pereaksi Collman)
−1 (d9): Fe
0 (d8): Besi pentakarbonil
1 (d7): Siklopentadienilferum dikarbonil dimer ("Fp2")
2 (d6): Fero sulfat, ferosen
3 (d5): Feri klorida, ferosenium tetrafluoroborat
4 (d4): Barium ferat(IV), Fe(diars)
5 (d3): FeO
6 (d2): Kalium ferat
Besi menunjukkan karakteristik sifat kimia logam transisi, misalnya kemampuan membentuk tingkat oksidasi yang bervariasi dan mampu membentuk ikatan koordinasi dan kimia organologam: memang penemuan senyawa besi, ferosen, yang memberi perubahan revolusioner pada bidang ini pada akhir 1950an. Besi kadang-kadang dianggap sebagai prototipe untuk seluruh blok logam transisi, karena kelimpahannya dan perannya yang besar sekali dalam perkembangan teknologi kemanusiaan. Keduapuluh enam elektronnya tertata dalam konfigurasi [Ar]3d64s2, yang elektron 3d dan 4s nya relatif memiliki energi yang berdekatan, sehingga dapat kehilangan elektron dalam jumlah yang bervariasi dan tidak ada titik yang jelas ionisasi lebih lanjut yang tidak menguntungkan.
Besi membentuk senyawa utamanya dalam tingkat oksidasi +2 dan +3. Menurut tradisi, senyawa besi(II) disebut fero dan senyawa besi(III) disebut feri. Besi juga dapat memiliki tingkat oksidasi yang lebih tinggi, contohnya adalah kalium ferat (K2FeO4), berwarna ungu, yang mengandung besi dengan bilangan oksidasi +6. Besi(IV) adalah bentuk antara yang umum dalam banyak reaksi oksidasi biokimia. Sejumlah senyawa organologam mengandung tingkat oksidasi formal +1, 0, −1, atau bahkan −2. Tingkat oksidasi dan sifat ikatan lainnya sering diuji menggunakan teknik spektroskopi Mössbauer. Terdapat juga banyak senyawa valensi campuran yang berintikan besi(II) dan besi(III) sekaligus, seperti magnetit dan biru Prusia (Fe4(Fe[CN]6)3). Senyawa yang disebutkan terakhir di atas digunakan sebagai "biru" tradisional dalam cetak biru.
Besi adalah logam transisi pertama yang tidak dapat mencapai keadaan oksidasi golongannya (+8), meskipun kongenernya yang lebih berat ruthenium dan osmium bisa, ruthenium lebih sulit daripada osmium. Ruthenium menunjukkan kimia kation akuatik pada tingkat oksidasi rendahnya mirip dengan besi, tetapi osmium tidak, sehingga lebih stabil pada tingkat oksidasi tinggi dengan membentuk kompleks anion. Kenyataannya, pada paruh kedua dari deret transisi 3d ini, kemiripan vertikal golongan dari atas ke bawah bersaing dengan kemiripan horizontal besi dengan tetangganya kobalt dan nikel pada tabel periodik, yang juga feromagnetik pada suhu ruang dan berbagi kemiripan kimia. Dengan demikian, besi, kobalt, dan nikel kadang-kadang dikelompokkan sebagai triad besi
Senyawa besi yang diproduksi dalam industri skala besar adalah besi(II) sulfat (FeSO4.7H2O) dan besi(III) klorida (FeCl3). Besi(II) sulfat adalah salah satu sumber besi(II) yang paling umum, tetapi kurang stabil terhadap oksidasi udara dibandingkan garam Mohr ((NH4)2Fe(SO4)2·6H2O). Senyawa besi(II) cenderung teroksidasi menjadi senyawa besi(III) di udara.
Tidak seperti logam lainnya, besi tidak membentuk amalgam dengan raksa. Sebagai hasilnya, raksa diperdagangkan dalam botol besi berukuran 76 lb (34 kg).
Sejauh ini besi adalah unsur yang paling reaktif dalam golongannya, bersifat piroforik ketika dihaluskan dan mudah larut dalam asam encer, membentuk Fe2+. Namun, besi tidak bereaksi dengan asam nitrat pekat dan asam oksidator, karena pembentukan lapisan oksida yang kuat yang dapat bereaksi dengan asam klorida.