铁元素的原子序数为26，其电子排布为1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s²。最外层电子是4s轨道上的2个电子。铁的化合价主要是+2和+3，这是因为铁可以失去4s轨道上的两个电子变为Fe²⁺，或者失去4s轨道上的两个电子和3d轨道上的一个电子变为Fe³⁺。3d轨道失去一个电子后，剩下的五个电子平均分布在五个轨道上，每个轨道一个电子，这样的配置是比较稳定的。在特殊情况下，铁也可以失去全部的d轨道电子而显+6价，但这种情况极少见，因为d轨道没有电子时是不稳定的。在中学化学教育中，不需要深入理解电子轨道理论，这属于超纲内容。如果你对电子轨道理论感兴趣，可以自行在网上学习或者查阅相关的无机化学或分析化学书籍。
