基本介紹
- 中文名:配重礦
- 外文名:ferric oxid
- 化學式:Fe2O3
- 穩定性:穩定,溶於鹽酸、稀硫酸
化學性質,物理性質,標準生成,製法,用途,區別,
化學性質
氧化鐵
生成+3價鐵鹽。
溶解性
不溶於水,不與水反應。溶於酸,與酸反應。
氧化性
(高溫下)被CO、H2、Al、C、Si等還原。
物理性質
式量:160 性狀:紅棕色粉末 相對密度(水=1):5.24 熔點:1565℃ 存在形式:礦物:赤鐵礦、赭石 別名:三氧化二鐵、鐵紅、鐵丹、赤鐵礦、鐵鏽 三氧化二鐵是鐵鏽*(原理見製法)的主要成分。 α型晶胞結構:
標準生成
-824.2 kJ/mol CAS Registry Number: 1309-37-1
製法
4Fe+6H20+3O2=4Fe(OH)3 在空氣中灼燒亞鐵化合物或氫氧化鐵等可得三氧化二鐵。 在潮濕的空氣中,鋼鐵表面吸附了一層薄薄的水膜,這層水膜里含有少量的H+和OH-,還溶解了氧氣,結果在鋼鐵表面形成了一層電解質溶液,它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳(因鋼鐵不純)恰好形成無數微小的原電池。在這些原電池裡,鐵是負極,碳是正極。鐵失去電子而被氧化: 負極:2Fe-4e-=2Fe2+ 正極:2H2O+O2+4e-=4OH- 電化學腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要原因。 在此之後繼續反應: Fe2+2OH-=Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3+nH2O=2Fe2O3·nH2O+3H2O 在國中的化學裡,可用鹽酸(HCl)來除鐵鏽。 方程式為:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
用途
1. 其紅棕色粉末為一種低級顏料,工業上稱氧化鐵紅,用於油漆、油墨、橡膠等工業中 2. 可做催化劑 3. 玻璃、寶石、金屬的拋光劑 4.用於和CO反應煉製生鐵(H2也可) Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2(高溫) Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O(高溫) 2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2(氣)(高溫) Fe3O4+8Al==(高溫)4Al2O3+3Fe
鐵的其它氧化物
區別
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)。 氧化鐵(Fe2O3)是一種紅棕色粉末,多存在於赤鐵礦中,俗稱鐵紅,可作油漆的顏料,是金屬氧化物,可和酸發生反應。Fe2O3 + 6HCl=2FeCl3+3H2O。 二氧化鐵(FeO2)為深綠色黏稠的油狀液體。熔點為-25℃,沸點為170℃。有焦糊氣味。與水互溶。水溶液呈酸性。1、二氧化鐵為水溶性酸性氧化物。可與水、鹼反應。 FeO2 + H2O ==== H2FeO3 FeO2 + NaOH ==== NaHFeO3 FeO2 + 2NaOH ==== Na2FeO3 + H2O 2、FeO2有氧化性,可使金屬等還原劑氧化(以單質鐵為例): 3FeO2 + Fe ==== 2Fe2O3 3、FeO2有弱還原性: 3FeO2 + O3 ==== 3FeO3 氧化亞鐵(FeO)是一種黑色粉末,不穩定,在空氣里加熱,可被氧化成Fe3O4,和酸(弱氧化性酸)反應。FeO+2HCl==FeCl2+H2O。 四氧化三鐵是具有磁性的黑色晶體,多存在於磁鐵礦中,俗稱磁性氧化鐵,是一種複雜的氧化物,其中1/3是Fe2+、2/3是Fe3+,Fe3O4可看作是由FeO、Fe2O3形成的化合物。[實質是Fe(FeO2)2,偏鐵酸亞鐵鹽] 鐵的氧化物,有氧化亞鐵FeO,二氧化鐵FeO2,三氧化二鐵Fe2O3,四氧化三鐵Fe3O4,氧化亞鐵又稱一氧化鐵,黑色粉末,熔點為1369±1℃,相對密度為5.7,溶於酸,不溶於水和鹼溶液。極不穩定,易被氧化成三氧化二鐵;在空氣中加熱會迅速被氧化成四氧化三鐵。在隔絕空氣的條件下,由草酸亞鐵加熱來製取。主要用來製造玻璃色料。三氧化二鐵是棕紅(紅)色或黑色粉末,俗稱鐵紅,熔點為1565℃,相對密度為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,與強鹼作用得[Fe(OH)6]3-。在強鹼介質中有一定的還原性,可被強氧化劑所氧化。三氧化二鐵不溶於水,也不與水起作用。灼燒硫酸亞鐵、草酸鐵、氧氧化鐵都可製得,它也可通過在空氣中煅燒硫鐵礦來製取。它常用做顏料、拋光劑、催化劑和紅粉等。四氧化三鐵為黑色晶體,加熱至熔點(1594±5℃)同時分解,相對密度為5.18,具有很好的磁性,故又稱為“磁性氧化鐵”。它是天然產磁鐵礦的主要成分,潮濕狀態下在空氣中容易氧化成三氧化二鐵。不溶於水,溶於酸。近代測試表明,它實際是鐵的混合價態化合物,化學式應為FeⅡFeⅢ[FeⅢO4]。在磁鐵礦中由於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態間迅速發生轉移,所以四氧化三鐵固體具有優良的導電性。由鐵在蒸汽中加熱,或者將三氧化二鐵在400℃用氫還原都可製得四氧化三鐵。四氧化三鐵用來做顏料和拋光劑等。磁性氧化鐵能用於製造錄音、錄相磁帶和電訊器材等。 二氧化鐵(FeO2)為深綠色黏稠的油狀液體。熔點為-25℃,沸點為170℃。有焦糊氣味。與水互溶。水溶液呈酸性。1、二氧化鐵為水溶性酸性氧化物。可與水、鹼反應。 三氧化鐵是高鐵酸(H2FeO4)的酸酐,有極強的氧化性,高鐵酸是強酸,但溶於水中會迅速水解,所以H2FeO4在水中顯不出酸性。