Chémia je veda o vlastnostiach, zložení, štruktúre, príprave, premenách a zákonitostiach prvkov, látok a ich zlúčenín. Centrom záujmu chémie sú chemické premeny látok (chemické reakcie), čiže chemické deje, pri ktorých sa atómy spájajú do zoskupení (molekúl, kryštálov) alebo pri ktorých sa zoskupenia atómov rozpadajú na jednotlivé atómy, prípadne sa preskupujú na iné zoskupenia.
Železo (lat. Ferrum) je chemický prvok v Periodickej tabuľke prvkov, ktorý má značku Fe a protónové číslo 26. Železo je pomerne mäkký, striebrosivý kov. Patrí medzi prechodné prvky. Chemicky je pomerne reaktívne, reaguje s kyselinami za uvoľnovania vodíka. Pôsobením vzdušnej vlhkosti a kyslíka sa oxiduje za vzniku zmesi hydratovaných oxidov a hydroxidov železa, nazývaných hrdza. Tento proces je veľký problém pre priemysel, nakoľko železo je jeden z najpoužívanejších kovov. Ako ochrana sa používajú rôzne nátery, pasivácia pôsobením kyseliny fosforečnej (vznik pevnej vrstvičky fosforečnanov), pokovovanie, atď.
Najbežnejší oxidačný stupeň zlúčenín železa je +2 a +3. Zo zlúčenín sú to najmä oxid železnatý (FeO), oxid železitý (Fe2O3), a podvojný oxid železnato-železitý (Fe3O4). Používajú sa najmä na výrobu čistého železa.
Železo ako prechodný prvok tvorí množtvo komplexov, v nich vystupuje najčastejšie v koordinačných číslach 4 a 6. Komplexy železa sú pomerne stabilné. Z najznámejších uvedieme hexakyanoželeznatan draselný (žltá krvná soľ) K4[Fe(CN)6], hexakyanoželezitan draselný (červená krvná soľ) K3[Fe(CN)6] - používané v analytickej chémii, a pentakarbonyl železa Fe(CO)5, používaný na laboratórnu prípravu čistého železa. Ďalšie používané zlúčeniny sú síran železnatý (FeSO4), chlorid železitý (FeCl3). Je známy aj výskyt oxidačných stupňov +4, +5, +6 (K2FeO4). Dané zlúčeniny sú veľmi silné oxidovadlá.
Železo je jedným z najrozšírenejších prvkov v zemskom telese (5 hm. %). Jeho distribúcia však nie je rovnomerná, smerom od povrchu k jadru jeho obsah narastá, samotné jadro je tvorené zliatinou niklu a železa v pomere ~85 % Fe: ~6 % Ni. V prírode sa železo vyskytuje v rôznych, najčastejšie mafickýchhorninách - bazalt a mineráloch - pyroxény, amfiboly, olivín. Významné sú železné rudy: hematit, limonit, v magnetit, siderit a pyrit, z ktorých sa železo priemyslene vyrába.
Výskyt čistého železa je vzácny (niektoré náleziská v Grónsku a Švédsku). Nachádza sa aj tzv. železných meteoritoch, v podobe zliatin s niklom.