что такое в химии fe2o3
Оксид железа(III)
| Оксид железа(III) | |
 | |
 | |
| Общие | |
|---|---|
| Систематическое наименование | Оксид железа(III) |
| Традиционные названия | окись железа, колькотар, крокус, железный сурик |
| Химическая формула | Fe2O3 |
| Эмпирическая формула | Fe2O3 |
| Физические свойства | |
| Состояние (ст. усл.) | твёрдое |
| Молярная масса | 159,69 г/моль |
| Плотность | 5,242 г/см³ |
| Термические свойства | |
| Температура плавления | 1566 °C |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 1309-37-1 |
Содержание
Свойства
Оксид железа(III) — амфотерный оксид с большим преобладанием основных свойств. Красно-коричневого цвета. Термически устойчив до высоких температур. Образуется при сгорании железа на воздухе. Не реагирует с водой. Медленно реагирует с кислотами и щелочами. Восстанавливается монооксидом углерода, расплавленным железом. Сплавляется с оксидами других металлов и образует двойные оксиды — шпинели.
В природе встречается как широко распространённый минерал гематит, примеси которого обуславливают красноватую окраску латерита, красноземов, а также поверхности Марса.
Получение
Термическое разложение соединений солей железа(III) на воздухе:
Химические свойства
1. Взаимодействие с разбавленной соляной кислотой:
4. Восстановление железа водородом:
Применение
Применяется как сырьё при выплавке чугуна в доменном процессе, катализатор в производстве аммиака, компонент керамики, цветных цементов и минеральных красок, при термитной сварке стальных конструкций, как носитель аналоговой и цифровой информации (напр. звука и изображения) на магнитных лентах, как полирующее средство (красный крокус) для стали и стекла.
В пищевой промышленности используется в качестве пищевого красителя (E172).
См. также
Литература
Полезное
Смотреть что такое «Оксид железа(III)» в других словарях:
Оксид хрома(III) — Оксид хрома(III) … Википедия
Оксид железа(II,III) — Общие Систематическое наименование О … Википедия
Оксид железа(II) — Общие Систематическое наименование Оксид железа(II) Химическая формула FeO … Википедия
Оксид железа — Оксиды железа соединения железа с кислородом. Известно 3 наиболее распространённых оксида железа: Fe3O4, Магнетит распространённый минерал железа, FeO вюстит (см. ниже) Fe2O3 гематит (см. ниже) Оксид железа(II) Оксид железа FeO чёрные кристаллы,… … Википедия
Оксид железа (II) — Оксиды железа соединения железа с кислородом. Известно 3 наиболее распространённых оксида железа: Fe3O4, Магнетит распространённый минерал железа, FeO вюстит (см. ниже) Fe2O3 гематит (см. ниже) Оксид железа(II) Оксид железа FeO чёрные кристаллы,… … Википедия
железа(III) оксид — geležies(III) oksidas statusas T sritis chemija formulė Fe₂O₃ atitikmenys: angl. colcothar; ferric oxide; iron minium; iron sesquioxide; ironic oxide; iron(III) oxide; Prussian red; red iron oxide; red ocher, US; red ochre, GB; Spanish oxide rus … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
Сульфат железа(III) — У этого термина существуют и другие значения, см. Сульфат железа. Сульфат железа(III) … Википедия
Бромид железа(III) — У этого термина существуют и другие значения, см. Бромид железа. Бромид железа(III) Общие Традиционные названия Трибомид железа Химическая формула FeBr3 Физические свойства Сос … Википедия
Фторид железа(III) — У этого термина существуют и другие значения, см. Фторид железа. Фторид железа(III) Общие Систематическое наименование Фторид железа(III) Традиционные названия Фтористое железо Химическая формула FeF3 … Википедия
Оксид железа (III)
| Оксид железа (III) | |
|---|---|
 | |
| Систематическое наименование | Оксид железа (III) |
| Традиционные названия | окись железа, колькотар, крокус, железный сурик |
| Хим. формула | Fe2O3 |
| Рац. формула | Fe2O3 |
| Состояние | твёрдое |
| Молярная масса | 159,69 г/моль |
| Плотность | 5,242 г/см³ |
| Температура | |
| • плавления | 1566 °C |
| • кипения | 1987 °C |
| Давление пара | 0 ± 1 мм рт.ст. |
| Рег. номер CAS | 1309-37-1 |
| PubChem | 518696 |
| Рег. номер EINECS | 215-168-2 |
| SMILES | |
| Кодекс Алиментариус | E172(ii) |
| RTECS | NO7400000 |
| ChEBI | 50819 |
| ChemSpider | 14147 |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
Оксид железа (III) — сложное неорганическое вещество, соединение железа и кислорода с химической формулой Fe2O3.
Содержание
Свойства
Оксид железа (III) — амфотерный оксид с большим преобладанием осно́вных свойств. Красно-коричневого цвета. Термически устойчив до температур выше температуры испарения (1987 °C). Образуется при сгорании железа на воздухе. Не реагирует с водой. Медленно реагирует с кислотами и щелочами. Восстанавливается монооксидом углерода, расплавленным железом. Сплавляется с оксидами других металлов и образует двойные оксиды — шпинели.
В природе встречается как широко распространённый минерал гематит, примеси которого обусловливают красноватую окраску латерита, краснозёмов, а также поверхности Марса; другая кристаллическая модификация встречается как минерал маггемит.
Получение
Термическое разложение соединений солей железа (III) на воздухе:
Обезвоживание метагидроксида железа прокаливанием:
В природе — оксидные руды железа гематит Fe2O3 и лимонит Fe2O3· n H2O
Химические свойства
1. Взаимодействие с разбавленной соляной кислотой:
2. Взаимодействие с карбонатом натрия:
3. Взаимодействие с гидроксидом натрия при сплавлении:
4. Восстановление до железа водородом:
Физические свойства
Применение
В пищевой промышленности используется в качестве пищевого красителя (E172).
В ракетомоделировании применяется для получения катализированного карамельного топлива, которое имеет скорость горения на 80 % выше, чем обычное топливо.
Является основным компонентом железного сурика (колькотара).
В нефтехимической промышленности используется в качестве основного компонента катализатора дегидрирования при синтезе диеновых мономеров.
Оксид железа(II,III)
| Оксид железа(II,III) | |
 | |
| Общие | |
|---|---|
| Систематическое наименование | Оксид железа(II,III) |
| Традиционные названия | закись-окись железа |
| Химическая формула | Fe3O4 |
| Физические свойства | |
| Состояние (ст. усл.) | чёрные кристаллы |
| Молярная масса | 231,54 г/моль |
| Плотность | 5,11; 5,18 г/см³ |
| Твёрдость | 5,6-6,5 |
| Термические свойства | |
| Температура плавления | разл. 1538; 1590; 1594 °C |
| Молярная теплоёмкость (ст. усл.) | 144,63 Дж/(моль·К) |
| Энтальпия образования (ст. усл.) | -1120 кДж/моль |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 1317-61-9 |
| Рег. номер PubChem | 16211978 |
| SMILES | O1[Fe]2O[Fe]O[Fe]1O2 |
| ChEBI | CHEBI:50821 |
Оксид железа(II,III) — неорганическое соединение, двойной оксид металла железа с формулой Fe3O4 или FeO•Fe2O3, чёрные кристаллы, не растворимые в воде, образует кристаллогидрат.
Содержание
Получение
Физические свойства
Оксид железа(II,III) образует чёрные кристаллы кубической сингонии, пространственная группа F d3m, параметры ячейки a = 0,844 нм, Z = 8. При 627°С α-форма переходит в β-форму.
Химические свойства
Применение
Литература
Полезное
Смотреть что такое «Оксид железа(II,III)» в других словарях:
Оксид железа(III) — Оксид железа(III) … Википедия
Оксид железа(II) — Общие Систематическое наименование Оксид железа(II) Химическая формула FeO … Википедия
Оксид железа — Оксиды железа соединения железа с кислородом. Известно 3 наиболее распространённых оксида железа: Fe3O4, Магнетит распространённый минерал железа, FeO вюстит (см. ниже) Fe2O3 гематит (см. ниже) Оксид железа(II) Оксид железа FeO чёрные кристаллы,… … Википедия
Оксид железа (II) — Оксиды железа соединения железа с кислородом. Известно 3 наиболее распространённых оксида железа: Fe3O4, Магнетит распространённый минерал железа, FeO вюстит (см. ниже) Fe2O3 гематит (см. ниже) Оксид железа(II) Оксид железа FeO чёрные кристаллы,… … Википедия
железа(II, III) оксид — geležies(II, III) oksidas statusas T sritis chemija formulė Fe₃O₄ atitikmenys: angl. black iron oxide; iron(II) diiron(III) oxide; triiron tetroxide rus. железа окись закись; железа(II, III) оксид ryšiai: sinonimas – trigeležies tetraoksidas … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
Бромид железа(II,III) — Общие Систематическое наименование Бромид железа(II,III) Традиционные названия бромистое железо Химическая формула Fe3Br8 Физические свойства … Википедия
Иодид железа(II,III) — Общие Систематическое наименование Иодид железа(II,III) Традиционные названия иодистое железо Химическая формула Fe3I8 Физические свойства … Википедия
Хлорид железа(II,III) — Общие Систематическое наименование Хлорид железа(II,III) Традиционные названия Хлористое железо Химическая формула Fe3Cl8 Физические свойства … Википедия
Железа оксиды — Оксиды железа соединения железа с кислородом. Известно 3 наиболее распространённых оксида железа: FeO·Fe2O3 (брутто формула Fe3O4), магнетит распространённый минерал железа, FeO вюстит (см. ниже) Fe2O3 гематит (см. ниже) Оксид железа(II) Оксид… … Википедия
Химические свойства железа и его соединений, их применение
Железо — восьмой элемент четвёртого периода в таблице Менделеева. Его номер в таблице (также его называют атомным) 26, что соответствует числу протонов в ядре и электронов в электронной оболочке. Обозначается первыми двумя буквами своего латинского эквивалента — Fe (лат. Ferrum — читается как «феррум»). Железо — второй по распространённости элемент в земной коре, процентное содержание — 4,65% (самый распространённый — алюминий, Al). В самородном виде данный металл встречается достаточно редко, чаще его добывают из смешанной руды с никелем.
Какова же природа данного соединения? Железо как атом состоит из металлической кристаллической решётки, за счёт чего обеспечивается твёрдость соединений, содержащих этот элемент, и молекулярная стойкость. Именно в связи с этим данный металл — типичное твёрдое тело в отличие, например, от ртути.
Железо как простое вещество — металл серебристого цвета c типичными для этой группы элементов свойствами: ковкость, металлический блеск и пластичность. Помимо этого, железо обладает высокой реакционной активностью. О последнем свойстве свидетельствует тот факт, что железо очень быстро подвергается коррозии при наличии высокой температуры и соответствующей влажности. В чистом кислороде этот металл хорошо горит, а если раскрошить его на очень мелкие частицы, то они будут не просто гореть, а самовозгораться.
Зачастую железом мы называем не чистый металл, а его сплавы, содержащих углерод ©, например, сталь (<,2,14% C) и чугун (>,2,14% C). Также важное промышленное значение имеют сплавы, в которые добавляются легирующие металлы (никель, марганец, хром и другие), за счёт них сталь становится нержавеющей, т. е. легированной. Таким образом, исходя из этого становится понятным, какое обширное промышленное применение имеет этот металл.
Железо — общая характеристика элемента, химические свойства железа и его соединений
Желе́зо — элемент побочной подгруппы восьмой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 26. Обозначается символом Fe (лат. Ferrum). Один из самых распространённых в земной коре металлов (второе место после алюминия). Металл средней активности, восстановитель.
Основные степени окисления — +2, +3
Простое вещество железо — ковкий металл серебристо-белого цвета с высокой химической реакционной способностью: железо быстро корродирует при высоких температурах или при высокой влажности на воздухе. В чистом кислороде железо горит, а в мелкодисперсном состоянии самовозгорается и на воздухе.
Химические свойства простого вещества — железа:
Ржавление и горение в кислороде
1) На воздухе железо легко окисляется в присутствии влаги (ржавление):
Накалённая железная проволока горит в кислороде, образуя окалину — оксид железа (II, III):
2) При высокой температуре (700–900°C) железо реагирует с парами воды:
3) Железо реагирует с неметаллами при нагревании:
Fe + S – t° → FeS (600 °С)
4) В ряду напряжений стоит левее водорода, реагирует с разбавленными кислотами НСl и Н2SO4, при этом образуются соли железа(II) и выделяется водород:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (реакции проводятся без доступа воздуха, иначе Fe +2 постепенно переводится кислородом в Fe +3 )
В концентрированных кислотах–окислителях железо растворяется только при нагревании, оно сразу переходит в катион Fе 3+ :
(на холоде концентрированные азотная и серная кислоты пассивируют железо).
Железный гвоздь, погруженный в голубоватый раствор медного купороса, постепенно покрывается налетом красной металлической меди
5) Железо вытесняет металлы, стоящие правее его в ряду напряжений из растворов их солей.
Амфотерность железа проявляется только в концентрированных щелочах при кипячении:
и образуется осадок тетрагидроксоферрата(II) натрия.
Техническое железо — сплавы железа с углеродом: чугун содержит 2,06-6,67 % С, сталь 0,02-2,06 % С, часто присутствуют другие естественные примеси (S, Р, Si) и вводимые искусственно специальные добавки (Мn, Ni, Сr), что придает сплавам железа технически полезные свойства — твердость, термическую и коррозионную стойкость, ковкость и др.
Доменный процесс производства чугуна
Доменный процесс производства чугуна составляют следующие стадии:
а) подготовка (обжиг) сульфидных и карбонатных руд — перевод в оксидную руду:
б) сжигание кокса при горячем дутье:
в) восстановление оксидной руды угарным газом СО последовательно:
г) науглероживание железа (до 6,67 % С) и расплавление чугуна:
В чугуне всегда в виде зерен присутствуют цементит Fe2С и графит.
Производство стали
Передел чугуна в сталь проводится в специальных печах (конвертерных, мартеновских, электрических), отличающихся способом обогрева; температура процесса 1700-2000 °С. Продувание воздуха, обогащенного кислородом, приводит к выгоранию из чугуна избыточного углерода, а также серы, фосфора и кремния в виде оксидов. При этом оксиды либо улавливаются в виде отходящих газов (СО2, SО2), либо связываются в легко отделяемый шлак — смесь Са3(РO4)2 и СаSiO3. Для получения специальных сталей в печь вводят легирующие добавки других металлов.
Получение чистого железа в промышленности — электролиз раствора солей железа, например:
(существуют и другие специальные методы, в том числе восстановление оксидов железа водородом).
Чистое железо применяется в производстве специальных сплавов, при изготовлении сердечников электромагнитов и трансформаторов, чугун — в производстве литья и стали, сталь — как конструкционный и инструментальный материалы, в том числе износо-, жаро- и коррозионно-стойкие.
FеО + Н2 =Н2O + Fе (особо чистое) (350°С)
FеО + С(кокс) = Fе + СО (выше 1000 °С)
FеО + СО = Fе + СO2 (900°С)
Получение в лаборатории: термическое разложение соединений железа (II) без доступа воздуха:
FеСОз = FеО + СO2 (490-550 °С)
2(Fe II Fe2 III )O4 = 6FеО + O2 (выше 1538 °С)
(Fe II Fe2 III )O4 + 4Н2 = 4Н2O + 3Fе (особо чистое, 1000 °С)
Получение: сгорание железа (см.) на воздухе.
В природе — оксидная руда железа магнетит.
Оксид железа(III) Fе2О3. Амфотерный оксид с преобладанием основных свойств. Красно-коричневый, имеет ионное строение (Fе 3+ )2(O 2- )3. Термически устойчив до высоких температур. Не образуется при сгорании железа на воздухе. Не реагирует с водой, из раствора выпадает бурый аморфный гидрат Fе2O3 nН2О. Медленно реагирует с кислотами и щелочами. Восстанавливается монооксидом углерода, расплавленным железом. Сплавляется с оксидами других металлов и образует двойные оксиды — шпинели (технические продукты называются ферритами). Применяется как сырье при выплавке чугуна в доменном процессе, катализатор в производстве аммиака, компонент керамики, цветных цементов и минеральных красок, при термитной сварке стальных конструкций, как носитель звука и изображения на магнитных лентах, как полирующее средство для стали и стекла.
Уравнения важнейших реакций:
Получение в лаборатории — термическое разложение солей железа (III) на воздухе:
В природе — оксидные руды железа гематит Fе2O3 и лимонит Fе2O3 nН2O
Гидроксид железа (II) Fе(ОН)2. Амфотерный гидроксид с преобладанием основных свойств. Белый (иногда с зеленоватым оттенком), связи Fе — ОН преимущественно ковалентные. Термически неустойчив. Легко окисляется на воздухе, особенно во влажном состоянии (темнеет). Нерастворим в воде. Реагирует с разбавленными кислотами, концентрированными щелочами. Типичный восстановитель. Промежуточный продукт при ржавлении железа. Применяется в изготовлении активной массы железоникелевых аккумуляторов.
Уравнения важнейших реакций:
Получение: осаждение из раствора щелочами или гидратом аммиака в инертной атмосфере:
Метагидроксид железа FеО(ОН). Амфотерный гидроксид с преобладанием основных свойств. Светло-коричневый, связи Fе — О и Fе — ОН преимущественно ковалентные. При нагревании разлагается без плавления. Нерастворим в воде. Осаждается из раствора в виде бурого аморфного полигидрата Fе2O3 nН2O, который при выдерживании под разбавленным щелочным раствором или при высушивании переходит в FеО(ОН). Реагирует с кислотами, твердыми щелочами. Слабый окислитель и восстановитель. Спекается с Fе(ОН)2. Промежуточный продукт при ржавлении железа. Применяется как основа желтых минеральных красок и эмалей, поглотитель отходящих газов, катализатор в органическом синтезе.
Соединение состава Fе(ОН)3 не известно (не получено).
Уравнения важнейших реакций:
2FеО(ОН) + ЗН2 = 4Н2O+ 2Fе (особо чистое, 500—600 °С)
Получение: осаждение из раствора солей железа(Ш) гидрата Fе2О3 nН2O и его частичное обезвоживание (см. выше).
В природе — оксидная руда железа лимонит Fе2O3 nН2О и минерал гётит FеО(ОН).
Феррат калия К2FеО4. Оксосоль. Красно-фиолетовый, разлагается при сильном нагревании. Хорошо растворим в концентрированном растворе КОН, реагирует с кипящей водой, неустойчив в кислотной среде. Сильный окислитель.
Качественная реакция — образование красного осадка феррата бария. Применяется в синтезе ферритов — промышленно важных двойных оксидов железа (III) и других металлов.
Уравнения важнейших реакций:
FеО4 2- + Ва 2+ = ВаFеO4 (красн.)↓ (в конц. КОН)
Получение: образуется при окислении соединений железа, например метагидроксида FеО(ОН), бромной водой, а также при действии сильных окислителей (при спекании) на железо
и электролизе в растворе:
(феррат калия образуется на аноде).
Обнаружение ионов Fе 2+ и Fе 3+ в водном растворе проводят с помощью реактивов К3[Fе(СN)6] и К4[Fе(СN)6] соответственно; в обоих случаях выпадает синий продукт одинакового состава и строения, КFе III [Fе II (СN)6]. В лаборатории этот осадок называют берлинская лазурь, или турнбуллева синь:
Fе 2+ + К + + [Fе(СN)6] 3- = КFе III [Fе II (СN) 6]↓
Fе 3+ + К + + [Fе(СN)6] 4- = КFе III [Fе II (СN) 6]↓
Химические названия исходных реактивов и продукта реакций:
К3Fе III [Fе(СN) 6]- гексацианоферрат (III) калия
К4Fе III [Fе (СN) 6]- гексацианоферрат (II) калия
КFе III [Fе II (СN) 6]- гексацианоферрат (II) железа (Ш) калия
Fе 3+ + 6NСS — = [Fе(NСS)6] 3-
Этим реактивом (например, в виде соли КNСS) можно обнаружить даже следы железа (III) в водопроводной воде, если она проходит через железные трубы, покрытые изнутри ржавчиной.
