Что является причиной переменной ковалентности многих элементов?

Электроны перемещаются с одной орбитали на другую, вот и получается разная валентность. У железа, например, электрон может перескакивать с 4s-орбитали на 3d, и из-за этого получаются валентности +2 и +3.