1. Elektronische configuratie: IJzer heeft een atoomnummer van 26 en de elektronische configuratie ervan is [Ar]3d64s2. De '3d'-orbitalen spelen een cruciale rol bij het bepalen van de valenties van overgangsmetalen.

2. Verlies van elektronen: Om een ​​stabiele edelgasconfiguratie te bereiken, hebben ijzeratomen de neiging eerst elektronen te verliezen uit de buitenste '4s'-orbitalen, gevolgd door de '3d'-orbitalen.

- +2 Valentie: Wanneer ijzer zijn twee '4s'-elektronen verliest, bereikt het een oxidatietoestand van +2, algemeen bekend als ferro-ijzer (Fe2+). Dit omvat het verlies van de twee elektronen uit de '4s'-orbitaal.

- +3 Valentie: In bepaalde verbindingen verliest ijzer naast de twee '4s'-elektronen nog een elektron uit de '3d'-orbitaal. Dit resulteert in een +3 oxidatietoestand, ook wel ferri-ijzer (Fe3+) genoemd. De verwijdering van een extra elektron uit de '3d'-orbitaal is minder gunstig, wat verklaart waarom de +3-valentie minder vaak wordt waargenomen.

De stabiliteit van deze valenties wordt beïnvloed door verschillende factoren, zoals elektronegativiteit, ionenstralen, ligandveldeffecten en het aantal ongepaarde elektronen. Hoewel ijzer voornamelijk +2 en +3 oxidatietoestanden vertoont, kan het ook andere, minder vaak voorkomende valenties vertonen, zoals +1, +4 en +6 in specifieke chemische omgevingen of complexen.