鐵氧化物是由金屬鐵與非金屬氧形成的化合物。
鐵的氧化物有氧化亞鐵(FeO)、氧化鐵(Fe2O3)和四氧化三鐵(Fe3O4)。氧化亞鐵是一種黑色粉末,不穩(wěn)定,易被氧化;氧化鐵是一種紅棕色粉末,可作紅色顏料、催化劑等;四氧化三鐵是具有磁性的黑色晶體,又稱磁性氧化鐵,其中鐵具有不同的化合價(jià),可看成是FeO、Fe2O3組成的化合物。
氧化亞鐵
FeO(ferric oxide)
相對(duì)分子質(zhì)量:72(71.85)
物理性質(zhì):密度5.7克/厘米3。
存在形式:黑色(粉末)固體
化學(xué)性質(zhì):與酸反應(yīng)生成二價(jià)鐵和水,不穩(wěn)定,在空氣中加熱時(shí)迅速被氧化成四氧化三鐵,溶于鹽酸、硫酸生成亞鐵鹽。不溶于水,不與水反應(yīng)。
反應(yīng)的離子方程式為:FeO + 2H+ =Fe2+ +H2O 制法:在隔絕空氣條件下加熱草酸亞鐵制得:
氧化鐵
Fe2O3
相對(duì)分子質(zhì)量:160
相對(duì)密度(水=1):5.24
熔點(diǎn):1565℃
一般性狀:紅棕色粉末
溶解性:不溶于水,溶于酸。
化學(xué)性質(zhì):與酸反應(yīng)生成三價(jià)鐵(棕黃色)和水。是堿性氧化物。
制法
用途
1. 其紅棕色粉末為一種低級(jí)顏料,工業(yè)上稱氧化鐵,用于油漆、彩釉玻璃、橡膠等工業(yè)中
2. 可做催化劑
3. 玻璃、寶石、金屬的拋光劑
4.用于和CO反應(yīng)煉制生鐵(H2也可) 氧化鐵+3CO=2Fe+3二氧化碳式氣槍(高溫) Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O(高溫) 2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2(氣)(高溫) 四氧化三鐵+8Al==(高溫)4Al2O3+3Fe
四氧化三鐵
Fe3O4
ferroferric 氧化物
化學(xué)式:Fe3O4
分子量:231.54
礦物:磁鐵礦
密度:5.18g/cm^3
熔點(diǎn):1867.5K(1594.5℃)
鐵在四氧化三鐵中有兩種化合價(jià),經(jīng)研究證明了Fe3O4是一種鐵(Ⅲ)酸鹽,即FeⅡFeⅢ[FeⅢO4]。黑色晶體,密度5.18克/厘米3。有磁性,故又稱四氧化三鐵。潮濕狀態(tài)的四氧化三鐵在空氣中容易氧化成氧化鐵。不溶于水,溶于酸。用作顏料和拋光劑。四氧化三鐵用于制錄音盒式錄音磁帶和電訊器材。用紅熱鐵跟蒸汽反應(yīng)制得。
因它具磁性又名磁性氧化鐵。難溶于水,溶于酸(四氧化三鐵 + 8H+ = Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O),不溶于堿,也不溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑。但是天然的Fe3O4不溶于酸。
低碳鋼絲在氧氣里燃燒生成四氧化三鐵;鐵在空氣里加熱到500℃,鐵跟空氣里的氧氣起反應(yīng)也生成四氧化三鐵;鍛工砧子周圍散落的藍(lán)灰色碎屑主要是四氧化三鐵;鐵跟高溫的水蒸汽發(fā)生置換反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣;天然磁鐵礦的主要成分是四氧化三鐵的晶體。四氧化三鐵是一種重要的常見鐵的化合物。
四氧化三鐵是一種鐵酸鹽,即Fe2+Fe3+(Fe3+O4)(即FeFe(FeO4)前面2+和3+代表鐵的價(jià)態(tài))。在四氧化三鐵里,鐵顯兩種價(jià)態(tài),一個(gè)鐵原子顯+2價(jià),兩個(gè)鐵原子顯+3價(jià),所以說四氧化三鐵可看成是由FeO與氧化鐵組成的化合物,可表示為FeO·Fe2O3,而不能說是FeO與Fe2O3組成的混合物,它屬于純凈物。
常見化學(xué)反應(yīng)
(1) 在潮濕的空氣中,易氧化成氧化鐵。
4四氧化三鐵+O2==6Fe2O3
(2) 在高溫下可與還原劑H2、CO、Al等反應(yīng)。
3Fe3O4+8Al==4Al2O3+9Fe
Fe3O4+4CO==3Fe+4CO2
制取方法
(2)細(xì)鐵絲在空氣中加熱到500℃也會(huì)燃燒生成四氧化三鐵:
(3)鐵在高溫下與蒸汽反應(yīng):3Fe + 4H2O = 四氧化三鐵 + 4H2
用途
四氧化三鐵是一種常用的磁性材料。
特制的純凈四氧化三鐵用來作錄音盒式錄音磁帶和電訊器材的原材料。
天然的磁鐵礦是煉鐵的原料。
它的硬度很大,可以作磨料。
四氧化三鐵還可做顏料和拋光劑。
我們還可以通過某些化學(xué)反應(yīng),比如使用亞硝酸鈉等等,使鋼鐵表面生成一層致密的四氧化三鐵,用來防止或減慢鋼鐵的銹蝕,例如槍械、鋸條等表面的發(fā)藍(lán)、發(fā)黑。
【英文名稱】 magnetic 鐵 oxide;ferriferrous oxide;ferrpferric oxide
【密度】 5.18
【熔點(diǎn)(℃)】 1538
【性狀】黑色粉末。
【用途】用作顏料和擦光劑等,特制的四氧化三鐵可用于制錄音盒式錄音磁帶和電訊器材。
【制備或來源】天然產(chǎn)有鐵礦??捎设F在蒸氣中加熱或由氧化鐵在400℃下用氫還原而得。
四氧化三鐵,又稱四氧化三鐵。化學(xué)式:四氧化三鐵,分子量231.54,逆尖晶石型、立方晶系、黑色固體粉末,密度5.18g/cm3。熔點(diǎn)1867.5K(1594.5℃)。
四氧化三鐵可視為FeO·氧化鐵,經(jīng)X射線研究認(rèn)為它是鐵(III)酸的鹽。
常見的反應(yīng):
(1)在潮濕的空氣中,易氧化成氧化鐵。
4四氧化三鐵+O2==6Fe2O3
(2)在高溫下可與還原劑H2、CO、Al等反應(yīng)。
3Fe3O4+8Al==4Al2O3+9Fe
Fe3O4+4CO==3Fe+4CO2
制取方法:
(2)細(xì)鐵絲在空氣中加熱到500℃也會(huì)燃燒生成四氧化三鐵:
(3)鐵在高溫下與蒸汽反應(yīng)
3Fe + 4H2O = 四氧化三鐵 + 4H2
天然的磁鐵礦是煉鐵的原料。四氧化三鐵主要用于制底漆和墻面漆,它硬度很大,可以作磨料。特制的純凈四氧化三鐵用來作錄音盒式錄音磁帶和電訊器材的原材料。四氧化三鐵還可做顏料和拋光劑。
區(qū)別
有五種氧化物(氧化鐵、氧化亞鐵、二氧化鐵、三氧化鐵、四氧化三鐵)
鐵的氧化物,有氧化亞鐵FeO,二氧化鐵FeO2,氧化鐵氧化鐵,四氧化三鐵Fe3O4,氧化亞鐵又稱氧化亞鐵,黑色粉末,熔點(diǎn)為1369±1℃,相對(duì)密度為5.7,溶于酸,不溶于水和堿溶液。極不穩(wěn)定,易被氧化成三氧化二鐵;在空氣中加熱會(huì)迅速被氧化成四氧化三鐵。在隔絕空氣的條件下,由草酸亞鐵加熱來制取。主要用來制造玻璃色料。三氧化二鐵是棕紅(紅)色或黑色粉末,俗稱氧化鐵,熔點(diǎn)為1565℃,相對(duì)密度為5.24。在自然界以赤鐵礦形式存在,具有兩性,與酸作用生成Fe(Ⅲ)鹽,與強(qiáng)堿作用得[Fe(OH)6]3-。在強(qiáng)堿介質(zhì)中有一定的還原性,可被過氧苯甲酰凝膠劑所氧化。氧化鐵不溶于水,也不與水起作用。灼燒硫酸亞鐵、草酸鐵、氧氧化鐵都可制得,它也可通過在空氣中煅燒云浮廣業(yè)硫鐵礦集團(tuán)有限公司來制取。它常用做顏料、拋光劑、催化劑和氧化鐵等。四氧化三鐵為黑色晶體,加熱至熔點(diǎn)(1594±5℃)同時(shí)分解,相對(duì)密度為5.18,具有很好的磁性,故又稱為“四氧化三鐵”。它是天然產(chǎn)磁鐵礦的主要成分,潮濕狀態(tài)下在空氣中容易氧化成氧化鐵。不溶于水,溶于酸。近代測(cè)試表明,它實(shí)際是鐵的混合價(jià)態(tài)化合物,化學(xué)式應(yīng)為FeⅡFeⅢ[FeⅢO4]。在磁鐵礦中由于Fe2+與Fe3+在八面體位置上基本上是無序排列的,電子可在鐵的兩種氧化數(shù)間迅速發(fā)生轉(zhuǎn)移,所以四氧化三鐵固體具有優(yōu)良的導(dǎo)電性。由鐵在蒸汽中加熱,或者將氧化鐵在400℃用氫還原都可制得四氧化三鐵。四氧化三鐵用來做顏料和拋光劑等。四氧化三鐵能用于制造錄音、錄相盒式錄音磁帶和電訊器材等。1、二氧化鐵為水溶性酸性氧化物??膳c水、堿反應(yīng)。
氧化鐵(氧化鐵)是一種紅棕色粉末,多存在于赤鐵礦中,俗稱氧化鐵,可作油漆的顏料,是金屬氧化物,可和酸發(fā)生反應(yīng)。Fe2O3 + 6HCl=2三氯化鐵+3H2O。
氧化亞鐵(FeO)是一種黑色粉末,不穩(wěn)定,在空氣里加熱,可被氧化成四氧化三鐵,和酸(弱氧化性酸)反應(yīng)。FeO+2HCl==氯化亞鐵+H2O。
四氧化三鐵(Fe3O4)是具有磁性的黑色晶體,多存在于磁鐵礦中,俗稱四氧化三鐵,是一種復(fù)雜的氧化物,其中1/3是Fe2+、2/3是Fe3+,F(xiàn)e3O4可看作是由FeO、氧化鐵形成的化合物。[實(shí)質(zhì)是Fe(FeO2)2,偏鐵酸亞鐵鹽]
三氧化鐵是高鐵酸(H2FeO4)的酸酐,有極強(qiáng)的氧化性,高鐵酸是強(qiáng)酸,但溶于水中會(huì)迅速水解,所以H2FeO4在水中顯不出酸性。
二氧化鐵(FeO2)為深綠色黏稠的油狀液體。熔點(diǎn)為-25℃,沸點(diǎn)為170℃。有焦糊氣味。與水互溶。水溶液呈酸性。
二氧化鐵(ferrum dioxide)化學(xué)式:FeO2,為鐵的高價(jià)氧化物,鐵呈+4價(jià)。
二氧化鐵的物理性質(zhì):
為深綠色黏稠的油狀液體。熔點(diǎn)為-25℃,沸點(diǎn)為170℃。有焦糊氣味。與水互溶。水溶液呈酸性。
二氧化鐵的化學(xué)性質(zhì):
1、二氧化鐵為水溶性酸性氧化物,可與水、堿反應(yīng)。
FeO2 + H2O ==== H2FeO3
FeO2 + 2NaOH ==== Na2FeO3 + H2O
2、FeO2有氧化性,可使金屬等還原劑氧化(以單質(zhì)鐵為例):3FeO2 + Fe ==== 2氧化鐵
3、FeO2有弱還原性: 3FeO2 + 臭氧 ==== 3FeO3
4、FeO2遇水歧化,生成高鐵酸。
FeO2+5HCl=Cl2+三氯化鐵+2H2O
參考資料 >