VIII топ 7 негізгі топқа сәйкестендіріп 7 қосымша топ орналастырылғандықтан, VIII топ бөлек топ ретінде қарастырылады. Бұл топтағы үш тік қатарда орналасқан элементтердің қасиеттері ұқсас болғандықтан, олар бір топқа біріктірілген.
VIII топқа 4, 5 және 6-периодтардағы тоғыз элемент жатады:
Темір (Fe), кобальт (Co), никель (Ni), рутений (Ru), родий (Rh), палладий (Pd), осмий (Os), иридий (Ir), платина (Pt).
Бұл элементтердің периодтық жүйедегі ерекше орны олардың қасиеттерінің ұқсастығы мен біртіндеп өзгеруіне байланысты. Вертикаль (тік) бағыттағы ұқсастық бар болса да (мысалы, Fe–Ru–Os), көлденең бағыттағы ұқсастық (Fe–Co–Ni) одан да айқын. Осы себепті бұл тоғыз элемент зерттеуде екі топқа бөлінеді:
Темір тобы: 4-периодтағы темір, кобальт, никель
Платина тобы: қалған алты элемент (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt)
Лантаноидтық қысқаруға байланысты 5-периодтағы элементтер (Ru, Rh, Pd) мен 6-периодтағы элементтер (Os, Ir, Pt) арасында өте үлкен ұқсастық бар, ал олар темір тобындағы элементтерден едәуір ерекшеленеді. Платина тобы элементтері сирек кездесетін элементтерге жатады және алтын мен күміспен бірге асыл металдар қатарына кіреді.
Темір, кобальт және никельдің сыртқы қабатында 4s² электрондары бар, айырмашылығы — ішкі 3d электрондарының саны:
Fe – 3d⁶
Co – 3d⁷
Ni – 3d⁸
Олардың атом радиустары өте ұқсас, сондықтан қасиеттері де ұқсас.
Бірінші ауыспалы элементтер қатарында d-электрондар саны 5-тен асқан кезде, бұл элементтердің барлық валенттік электрондары химиялық байланысқа қатыса алмайды. Сондықтан бұл элементтер VIII топтың нөміріне тең ең жоғары тотығу дәрежесін көрсете алмайды.
Темір көбіне +2 және +3 тотығу дәрежелерінде болады. Күшті тотықтырғыштармен әрекеттескенде тұрақсыз +6 тотығу дәрежелі ферраттар түзеді.
Кобальт пен никель әдетте +2 тотығу дәрежесінде кездеседі. Кобальт кейде +3 тотығу дәрежесін де көрсетеді, бірақ никельде бұл өте сирек.
Атом және ион радиустары, ионизация энергиясы т.б. атом нөмірі артқан сайын белгілі бір заңдылықпен өзгереді.
Никельдің атомдық массасы кобальттан кіші, себебі жеңіл изотоптары көбірек.
Барлығы ақшыл түсті металл, кобальт – сәл сұрлау.
Барлығының тығыздығы жоғары, балқу температуралары да жоғары.
Балқу температурасы: Fe → Co → Ni бағытында азаяды. Себебі d-орбитальдағы дара электрондар саны кемиді (4→3→2), соған байланысты металлдық байланыс әлсірейді.
Кобальт – қатты, морт металл; темір мен никель – созылғыш.
Барлығы ферромагниттік қасиет көрсетеді, олардың қорытпалары – жақсы магниттік материалдар.
Стандартты электродтық потенциалына қарай – орташа белсенді металдар.
Қышқылдық ерітіндіде: Fe²⁺, Co²⁺, Ni²⁺ ең тұрақты.
Ауадағы оттек Fe²⁺-ті Fe³⁺-ке дейін тотығуы мүмкін.
Co²⁺ және Ni²⁺ – тұрақты, ауада оңай тотықпайды.
Қышқыл ортада Fe(VI), Co(III), Ni(IV) – күшті тотықтырғыштар.
Сілтілі ортада:
Fe үшін ең тұрақты тотығу дәрежесі – +3.
Co мен Ni үшін – +2.
Сілтілі ортада тотықтыру жеңілірек жүреді.
Fe(OH)₂ – ақ түсті тұнба, бірақ ауада тез тотығып Fe(OH)₃ (қызыл-қоңыр) түзеді.
Co(OH)₂ – қызғылт, баяу тотығады.
Ni(OH)₂ – жасыл, ауада тұрақты.
→ Fe(OH)₂ – ең күшті тотықсыздандырғыш, ең тұрақсыз.
Ni(OH)₂ – ең әлсіз тотықсыздандырғыш, ең тұрақты.
Fe, Co, Ni – сұйытылған қышқылдарда ериді. Кобальт баяу ериді.
Барлығы концентрлі азот қышқылында пассивтенеді.
Fe – ыстық сілтіде ериді; Co мен Ni – тұрақты.
Қалыпты жағдайда (ылғалсыз ортада) O₂, S, Cl₂, P сияқты бейметалдармен әрекеттеспейді. Жоғары температурада – белсенді түрде әрекеттеседі.
Темір, кобальт, никель – қорытпа жасау үшін пайдаланылады.
Темір – құрылыс материалы, темір қорытпалары кең қолданылатын материалдар.
Кобальт – қатты, төзімді қорытпалар жасайды.
Никель – тот баспайтын болаттың негізгі құрамдас бөлігі.
Никель сілтімен әрекеттеспейтіндіктен, зертханада сілтілік заттарды балқыту үшін никель тигель қолданылады.
Никель ұнтағы – сутектендіру реакцияларында катализатор ретінде қолданылады.