закись-окись железа, железная окалина, магнетит, магнитный железняк
Хим. формула
Fe3O4
Состояние
чёрные кристаллы
Молярная масса
231,54 г/моль
Плотность
5,11; 5,18 г/см³
Твёрдость
5,6-6,5
Температура
• плавления
разл. 1538; 1590; 1594 °C
Мол. теплоёмк.
144,63 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования
−1120 кДж/моль
Рег. номер CAS
1317-61-9
PubChem
16211978
Рег. номер EINECS
215-277-5
SMILES
Оксид железа (II,III), закись-окись железа, железная окалина — неорганическое соединение, двойной оксид металла железа с формулой Fe3O4 или FeO·Fe2O3, чёрные кристаллы, не растворимые в воде, образует кристаллогидрат.
Содержание
Получение
Физические свойства
Ферромагнетик с точкой Кюри 858 К (585 °С).
Обладает электрической проводимостью. Полупроводник. Электропроводность низкая. Истинная удельная электропроводность монокристаллического магнетита максимальна при комнатной температуре ( 250 Ом −1 ·см −1 ), она быстро снижается при понижении температуры, достигая значения около 50 Ом −1 ·см −1 при температуре перехода Вервея (фазового перехода от кубической к низкотемпературной моноклинной структуре, существующей ниже TV = 120—125 К ). Электропроводность моноклинного низкотемпературного магнетита на 2 порядка ниже, чем кубического (
Кажущаяся величина электропроводности поликристаллического магнетита в зависимости от наличия трещин и их ориентировки может отличаться в сотни раз.
Известно 3 наиболее распространённых оксида железа:
Оксид железа(II)
Оксид железа FeO — чёрные кристаллы, нерастворимые в воде. Температура плавления 1420 °C
Хорошо растворимы в кислотах:
Оксид железа получают при восстановлении оксида железа (III) при +500 °C оксидом углерода(II):
Оксид железа(II) обладает основными свойствами.
Оксид железа(III)
Оксид железа Fe2O3 — красно-бурый порошок. Температура плавления 1565 °C.
Оксид железа(III) обладает слабо выраженными амфотерными свойствами:
Применение
В пищевой промышленности оксиды железа зарегистрированы в качестве пищевой добавки Е172.
Полезное
Смотреть что такое «Окись железа» в других словарях:
ОКИСЬ ЖЕЛЕЗА — ОКИСЬ ЖЕЛЕЗА, соединение, в котором железо обладает большей ВАЛЕНТНОСТЬЮ (как правило, три), чем в ЖЕЛЕЗИСТЫХ соединениях … Научно-технический энциклопедический словарь
окись железа(II) — закись железа … Cловарь химических синонимов I
окись железа(III) — полуторная окись железа … Cловарь химических синонимов I
полуторная окись железа — окись железа(III) … Cловарь химических синонимов I
красная окись железа — 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
черная окись железа — Краска под названием «Черный марс». Представляет собой окись железа, является минеральным черным пигментом. В отличие от всех черных углеродистых красок (сажи, слоновой кости и др.) хорошо высыхает в масляной живописи, но уступает по глубине… … Словарь иконописца
черная окись железа — geležies juodasis statusas T sritis chemija apibrėžtis Pigmentas. formulė FeO·Fe₂O₃ atitikmenys: angl. black iron oxide; black rouge rus. черная окись железа … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
коричневая окись железа — geležies rudasis statusas T sritis chemija apibrėžtis Fe₂O₃, kuriame yra 6–14% FeO, pigmentas. atitikmenys: angl. brown iron oxide rus. коричневая окись железа … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
железа окись — 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
железа сесквиоксид — 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
Общие сведения об оксиде железа (II, III) и степени окисления в Fe3O4
Брутто-формула может записываться двояко: Fe3O4 или FeO×Fe2O3. Молярная масса оксида железа (II, III) равна 231,54 г/моль.
Рис. 1. Оксид железа (II, III). Внешний вид.
Не растворим в воде, однако образует кристаллогидраты состава Fe3O4× 2H2O. Обладает ферромагнитными свойствами и высокой электрической проводимостью.
Fe3O4, степени окисления элементов в нем
Чтобы определить степени окисления элементов, входящих в состав оксида железа (II, III), сначала необходимо разобраться с тем, для каких элементов эта величина точно известна.
Степень окисления кислорода в составе оксидов всегда равна (-2). Для нахождения степени окисления железа примем её значение за «х» и определим его при помощи уравнения электронейтральности:
Значит степень окисления железа в оксиде железа (II, III) равна (+ 8/3):
Примеры решения задач
Задание
Определите степени окисления железа в следующих соединениях: а) Fe2O3; б) Fe; в) FeCl3.
Ответ
а)Степень окисления кислорода в составе оксидов всегда равна (-2). Для нахождения степени окисления железа примем её значение за «х» и определим его при помощи уравнения электронейтральности:
Степень окисления железа в оксиде железа (III) равна (+3): Fe +3 2O3.
в) Степень окисления кислотного остатка определяется числом атомов водорода, входящих в состав образующей его кислоты, указанных со знаком минус. Хлорид-ион – это кислотный остаток хлороводородной (соляной) кислоты, формула которой HCl. В её составе имеется один атом водорода, следовательно, степень окисления хлора в хлорид ионе равна (-1). Для нахождения степени окисления железа примем её значение за «х» и определим его при помощи уравнения электронейтральности:
Степень окисления железа в хлориде железа (III) равна (+3): Fe +3 Cl3.
Задание
Определите степени окисления железа в следующих соединениях: а) Fe(OH)2; б) KFeO4; в) Fe3O4.
Ответ
а) Степени окисления водорода и кислорода, входящих в состав гидроксильной группы равны (+1) и (-2) соответственно, в связи с чем её суммарный заряд (-1). Для нахождения степени окисления железа примем её значение за «х» и определим его при помощи уравнения электронейтральности:
Степень окисления железа в гидроксиде железа (III) равна (+3): Fe +3 (OH)3.
б) Степень окисления калия постоянна и определяется номером группы Периодической системы Д.И. Менделеева, в которой он расположен, со знаком минус, т.е. она равна (+1) (калий – металл). Степень окисления кислорода, входящего в состав кислот, а, следовательно, и их остатков всегда равна (-2). Для нахождения степени окисления железа примем её значение за «х» и определим его при помощи уравнения электронейтральности:
Степень окисления железа в веществе состава KFeO4 равна (+7).
в) Степень окисления кислорода в составе оксидов всегда равна (-2). Для нахождения степени окисления железа примем её значение за «х» и определим его при помощи уравнения электронейтральности:
Среди простых веществ выделяют металлы и неметаллы. Среди сложных: оксиды, основания, кислоты и соли. Классификация неорганических веществ построена следующим образом:
Большинство химических свойств мы изучим по мере продвижения по периодической таблице Д.И. Менделеева. В этой статье мне хотелось бы подчеркнуть ряд принципиальных деталей, которые помогут в дальнейшем при изучении химии.
Оксиды
Все оксиды подразделяются на солеобразующие и несолеобразующие. Солеобразующие имеют соответствующие им основания и кислоты (в той же степени окисления (СО)!) и охотно вступают в реакции солеобразования. К ним относятся, например:
Солеобразующие оксиды, в свою очередь, делятся на основные, амфотерные и кислотные.
Основным оксидам соответствуют основания в той же СО. В химических реакциях основные оксиды проявляют основные свойства, образуются исключительно металлами. Примеры: Li2O, Na2O, K2O, Rb2O CaO, FeO, CrO, MnO.
Основные оксиды взаимодействуют с водой с образованием соответствующего основания (реакцию идет, если основание растворимо) и с кислотными оксидами и кислотами с образованием солей. Между собой основные оксиды не взаимодействуют.
Здесь не происходит окисления/восстановления, поэтому сохраняйте исходные степени окисления атомов.
Эти оксиды действительно имеют двойственный характер: они проявляют как кислотные, так и основные свойства. Примеры: BeO, ZnO, Al2O3, Fe2O3, Cr2O3, MnO2, PbO, PbO2, Ga2O3.
С водой они не взаимодействуют, так как продукт реакции, основание, получается нерастворимым. Амфотерные оксиды реагируют как с кислотами и кислотными оксидами, так и с основаниями и основными оксидами.
ZnO + N2O5 → Zn(NO3)2 (амф. оксид + кисл. оксид = соль; СО азота сохраняется в ходе реакции)
Fe2O3 + HCl → FeCl3 + H2O (амф. оксид + кислота = соль + вода; обратите внимание на то, что СО Fe = +3 не меняется в ходе реакции)
Проявляют в ходе химических реакций кислотные свойства. Образованы металлами и неметаллами, чаще всего в высокой СО. Примеры: SO2, SO3, P2O5, N2O3, NO2, N2O5, SiO2, MnO3, Mn2O7.
Кислотные оксиды вступают в реакцию с основными и амфотерными, реагируют с основаниями. Реакции между кислотными оксидами не характерны.
SO2 + Na2O → Na2SO3 (кисл. оксид + осн. оксид = соль; сохраняем СО S = +4)
SO3 + Li2O → Li2SO4 (кисл. оксид + осн. оксид = соль; сохраняем СО S = +6)
Реакции несолеобразующих оксидов с основаниями, кислотами и солеобразующими оксидов редки и не приводят к образованию солей. Некоторые из несолеобразующих оксидов используют в качестве восстановителей:
FeO + CO → Fe + CO2 (восстановление железа из его оксида)
Основания
Основания классифицируются по количеству гидроксид-ионов в молекуле на одно-, двух- и трехкислотные.
Так же, как и оксиды, основания различаются по свойствам. Все основания хорошо реагируют с кислотами, даже нерастворимые основания способны растворяться в кислотах. Также нерастворимые основания при нагревании легко разлагаются на воду и соответствующий оксид.
Mg(OH)2 → (t) MgO + H2O (при нагревании нерастворимые основания легко разлагаются)
Если в ходе реакции основания с солью выделяется газ, выпадает осадок или образуется слабый электролит (вода), то такая реакция идет. Нерастворимые основания с солями почти не реагируют.
Ba(OH)2 + NH4Cl → BaCl2 + NH3 + H2O (в ходе реакции образуется нестойкое основание NH4OH, которое распадается на NH3 и H2O)
KOH + BaCl2 ↛ реакция не идет, так как в продуктах нет газа/осадка/слабого электролита (воды)
В растворах щелочей pH > 7, поэтому лакмус окрашивает их в синий цвет.
При нагревании до высоких температур комплексные соли не образуются.
Кислоты
Кислоты отлично реагируют с основными оксидами, основаниями, растворяя даже те, которые выпали в осадок (реакция нейтрализации). Также кислоты способны вступать в реакцию с теми металлами, которые стоят в ряду напряжений до водорода (то есть способны вытеснить его из кислоты).
Zn + HCl → ZnCl2 + H2↑ (реакция идет, так как цинк стоил в ряду активности левее водорода и способен вытеснить его из кислоты)
Cu + HCl ↛ (реакция не идет, так как медь расположена в ряду активности правее водорода, менее активна и не способна вытеснить его из кислоты)
Все кислоты подразделяются на сильные и слабые. Напомню, что мы составили подробную таблицу сильных и слабых кислот (и оснований!) в теме гидролиз. В реакции из сильной кислоты (соляной) можно получить более слабую, например, сероводородную или угольную кислоту.
В завершении подтемы кислот предлагаю вам вспомнить названия основных кислот и их кислотных остатков.
Блиц-опрос по теме Классификация неорганических веществ
Известно 3 наиболее распространённых оксида железа:
Оксид железа(II)
Оксид железа FeO — чёрные кристаллы, нерастворимые в воде. Температура плавления 1420 °C
Хорошо растворимы в кислотах:
Оксид железа получают при восстановлении оксида железа (III) при +500 °C оксидом углерода(II):
Оксид железа(II) обладает основными свойствами.
Оксид железа(III)
Оксид железа Fe2O3 — красно-бурый порошок. Температура плавления 1565 °C.
Оксид железа(III) обладает слабо выраженными амфотерными свойствами:
Применение
В пищевой промышленности оксиды железа зарегистрированы в качестве пищевой добавки Е172.
Полезное
Смотреть что такое «Оксид железа» в других словарях:
Оксид железа(II) — Общие Систематическое наименование Оксид железа(II) Химическая формула FeO … Википедия
оксид железа — (Fe2O3) [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN ferric oxide … Справочник технического переводчика
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
Оксид железа(III) — Оксид железа(III) … Википедия
Оксид железа(II,III) — Общие Систематическое наименование О … Википедия
синтетический оксид железа для удаления сероводорода из бурового раствора — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN Ironite Sponge … Справочник технического переводчика
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
ЖЕЛЕЗА ТРИАДЫ И ПЛАТИНОВЫХ МЕТАЛЛОВ — ПОДГРУППА VIIIB. ТРИАДЫ ЖЕЛЕЗА И ПЛАТИНОВЫХ МЕТАЛЛОВ Индивидуальные триады VIIIB подгруппы имеют общий признак в том, что они занимают по одному положению в периодической таблице, что объясняется огромным сходством свойств элементов. Обозначение… … Энциклопедия Кольера
Оксид — (окисел, окись) соединение химического элемента с кислородом, в котором сам кислород связан только с менее электроотрицательным элементом. Химический элемент кислород по электроотрицательности второй после фтора, поэтому к оксидам относятся… … Википедия