В подгрупата се включват три триади елементи: Fe, Co, Ni - семейство на желязото; Ru, Rh, Pd и Os, Ir, Pt, които две триади, поради голямата близост в свойствата на елементите, се обединяват в семейство на платиновите метали. Семейството на желязото има "електронна подложка" . Електронната конфигурация на Ar, а Ru, Rh, Pd на Kr и Os, Ir, Pt - на Xe. Елементите от семейството на желязото се характеризират с това, че d-подравнището на М-слоя е почти запълнено. Разпределението на електроните е при Fe-(Ar)3d64s2, Co-(Ar)3d74s2, Ni-(Ar)3d84s2. Запълването на d-подравнището определя съответно намаление на електроннодонорната функция. Докато Fe се явява в +2, +3 и +6 валентност, Co- в +2 и +3, Ni - също в +2 и +3, но много рядко в +3. Очевидно елементите от тази триада, пък и тези от семейството на платиновите метали са d-елементи. Тези триади се явяват и като връзка между черните и нечетните редове на големите периоди в периодичната система. Общото за тях е, че се отличават с висока каталитична активност и склонност към образуване на комплексни съединения.
Желязо (Fe=55,9; Z=26)
По масов процент желязото е вторият метал след алуминия по разпространението в земната кора. Рядко е самороден, а най-вече под формата на минерали - магнетит Fe3O4, хематит Fe2O3, сидерит FeCO3 и други. Срещащият се в големи количества минерал пирит FeS2 не се използва за добиване на желязо, тъй като полученият продукт включва известни количества сяра, която определя недобрите механични показатели - при механична обработка при червена жар желязото се пука (т.нар. червена трошливост). Повечето от половината световни запаси руда се намира в Русия. В минимални количества се съдържа в някои минерални води, също така в растенията и животните. При възрастния човек има около 3 грама желязо, съсредоточено в кръвта и в черния дроб. То е от значение за свързването на кислорода при дишането и разнасянето му по тъканите. Недостигът от желязо причинява болестта анемия.
Металургичното добиване на желязото се свежда в общи черти до редукция на окисните му руди с въглерод в т.нар. доменни пещи - конструкции с височина 25-300 м и диаметър в най-широката част около 6 метра, които са облицовани отвътре с огнеупорни тухли. Пълненето става отгоре, като първом се поставя редукторът (коксът, който практически не съдържа сяра), следват след това, подслойно, рудата с флюса, после редукторът и т.н., докато е напълни пещта до определена височина. Пещта се запалва отдолу и горенето (необходимата температура) се поддържа чрез вдухване на мощна струя горещ въздух, съответно нагрят в т.нар. каупери. Процесите, които протичат в общи черти са следните: в долната част - C+O2=CO2, в по-горните части CO2+C=2CO. Полученият CO редуцира окисните руди - Fe2O3+CO=2FeO+CO2; FeO+CO=Fe+CO2. Получава се така нареченото гъбесто желязо, което, движейки се надолу, се стапя и разтваря известни количества въглерод. Получава се чугун, който не се окислява, тъй като е покрит отгоре с полутечна шлака, получена от флюсата (CaCO3 или SiO2) и скалния примес, онечистващ рудата. Един път заредена, домената пещ работи непрекъсато няколко години. Полученият чукун съдържа 93% желязо, до към 5% въглерод и известни количества Si, Mn и други. При застиването си дава няколко твърди фази със съответни названия. Кои от тях ще се формират, при еднакви други условия, зависи от скоростта на застиването на стопилката.
Според съдържанието на въглерод техническото желязо бива: сурово желязо или чугун (1,5 до 5% въглерод) и ковко желязо, което от своя страна може да бъде стомана (0,5-1,7% въглерод) и меко желязо (под 0,5% въглерод). Чугунът бива сив и бял. Сивият се получава, когато въглеродът се отделя под формата на графит, а вторият - когато е свързан под формата на Fe3C - железен карбид, така наречен цементит. Първият се употребява за отливки - водопроводни тръби и прочие, а вторият за получаване на стомана. Нежелан примес към желязото, освен сярата, е и фосфорът, който при обикновена температура прави желязото "чупливо".
Стоманата се получава главно по два метода, при които се цели да се намали съдържанието на въглерода и другите примеси чрез окислението им. Първият е така нареченият оконверторен, при който белият чугун се поставя в специални приблизително крушовидни стоманени съдове, облицовани отвътре с огнеупорни тухли и стопеният чугун се продухва с въздух. При тези условия примесите се окисляват, както и въглеродът и излитат с изключение на P2O5. Ако в белия чугун се съдържа фосфор, стапянето се провеждав конвертори, при които огнеупорната подплата е алкална - CaO.MgO, която свързва P2O5 под формата на фосфати, които след това се използват за изкуствен тор. При втория метод, регенеративният, белият чугун се поставя в специални пещи заедно със старо ръждясало желязо или окисни руди. Стапянето на чугуна става посредством газообразно гориво. Съдържанието на въглерода и примесите става за сметка на кислорода от окисните руди или старото желязо. Първият метод е известен още като Бесемеров, а вторият като Мартенов метод.
Сребърнобял метал със сив оттенък и отностителна плътност 7,86, температура на топене 1530 градуса по Целзий и температура на кипене 2886 градуса по Целзий. Известни са полимофрните форми αFe, βFe, γFe & δFe при съответни температури на превръщане. Само αFe има феромагнитни свойства. На сух въздух не се променя. При високо сгряване бързо се окислява, обикновено до Fe3O4. Пирофорен метал. Във влажен въздух се покрива с корица (ръждясва), кафява на цвят, която има сложен състав - Fe2O3xH2O и не пази метала. В HCl се разтваря, но концентрираните H2SO4 & HNO3 го пасивират, а разредените го разтварят. Основите не му действат. Разлага водата при висока температура - 3Fe+4H2O⇔Fe3O4+4H2. Оклюдира водорода. Реагира с халогенните елементи, със сярата, фосфора и прочие при подходящи високи температури.
Дава двувалентни (феро), тривалентни (фери) и ограничено шествалентни съединения. Характерни са двувалентните и тривалентните съединения. Феросъединенията действат редукционно. Двувалентните соли, зелено оцветени, по-слабо се хидролизират, отколкото тривалентните. По-важни съединения са:
- Железен сулфат (феросулфат; FeSO4). Всеизвестният "зелен камък". Кристализира из воден разтвор с 7H2O. На въздуха изветря (губи кристализационната си вода), частично се окислява и цветът от зелен става жълтокафяв. С (NH4)2SO4 дава така наречената Морова сол (NH4)2SO4.FeSO4.6H2O, която на въздуха не се окислява. Безводният FeSO4 има бял цвят. Намира приложение в бояджийството като стипцовка, в селското стопанство и прочие.
- Двужелезен триоксид (двужелезен триокис; фериокис; Fe2O3). Червен прах с различни нюанси. Разтваря се в киселини, но високо сгрят практически не се разтваря. Употребява се като червена боя - заместител на миния, като шлифовъчно и полировъчно средство на стъклото, като катализатор и прочие. Известен е в търговията под наименованията венецианско червено, охра, мумия, железен миний, помпеанско червено и прочие.
- Железен трихлорид (ферихлорид; FeCl3). Като кристалохидрат с 6H2O е жълт, безводен е чер. Много разтворим във вода, като се хидролизира. Разтворът е жълт от получения колоиден Fe(OH)3. В присъствие на солна киселина разтворът е лимоненожълт. Намира приложение в медицината като хлориращ агент, производството на багрила и прочие. Действа кръвоспиращо.
- Калиев фероцианид (жълта кръвна сол; K4[Fe(CN)6]). Кристализира с 3H2O. Много разтворим във вода. С тривалентни железни соли дава синя утайка, известна като "берлинско синьо". Солта е лимоненожълто оцветена. Употребява се за повърхностна закалка на стоманата (циментация) и други.
Никел (Ni 58,71; Z=46)
Среща се в земната кора главно свързан под формата на минералите хлоанит NiAs2, герсдорфит NiAsS и други. Получаването му е доста трудно. Рудата се подхвърля на предварителна разработка с HCl, H2S, Co(ClO)2 и други, като се цели да се получи NiO, който след това се редуцира с въглерод.
Сребърнобял метал с бледожълт оттенък, твърд, жилав с относителна плътност 8,8, температура на топене 1450 градуса по Целзий и температура на кипене 2900 градуса по Целзий. Парамагнитен. На въздуха блясъкът се запазва. Фино диспергиран проявява пирофорни свойства. При повишение на температурата се окислява и сивее. Бавно реагира с неокислително действащи киселини. HNO3 го пасивира. Водните разтвори на основите не му действат, но стопилките им го разяждат. При подходящи високи температури реагира с халогеннит еелементи сяра, фосфор, арсен и прочие. Оклюдира водорода до 100 обема.
Има значително приложение в практиката - металургията за никелова стомана, използвана за брони, бронебойни снаряди, обвивка на куршуми и прочие. По-важните никелови сплави са платинит нихромово сребро (алпака, аргентан), никелин, монел-метал и други. Част от никела се използва в галванотениката и прочие. Всички соли на никела са зелено оцветени за разлика от кобалтовите, които са виолетово до розово оцветени. Безводните никелови соли обикновено са жълти.
Никелов сулфат (NiSO4)
Кристализира със 7H2O. Зелено оцветен. С амониевия сулфат изгражда двойна сол от рода на шфоните - (NH4)2SO4.NiSO4.6H2O, която се употребява в галванотехниката за никелиране.
Другият елемент от семейството на желязото - кобалтът Co, и той се среща подобно на никела под формата н сулфидни и арсенидни руди. И при него предварителната обработка на рудите цели получаването на окис, който се редуцира с въглерод. По външен вид е по-близък до желязото. Парамагните, твърд и жилав. Пасивира се. Сплавите му с волфрама и хрома се наричат стелити. На въздуха е устойчив. В практиката има по-ограничено приложение, отколкото никела. Кобалтовите окиси багрят стъклото в син цвят. Стрито във фин прах се употребява в керамиката и мозайките под названието "смалта". Някои кобалтови окиси се употребяват като катализатори за получаването на изкуствен бензин.
Кобалтов двухлорид (CoCl2)
Всъщност розовият цвят на тази сол принадлежи на състава CoCl2.6H2O. Безводната сол е оцветена синьо. Тази разлика в цвета се използва при изготвянето на така наречените химични барометри, както и при сипматичните мастила. Последните се състоят в това, че писаното с разреден разтвор на CoCl2 върху бяла хартия не се вижда. Ако хартията се затопли, появява се в син цвят. Остави ли се на влажен въздух, то изчезва.