Оксид железа (II)
Оксид железа (II) – это твердое, нерастворимое в воде вещество черного цвета.
Способы получения
Оксид железа (II) можно получить различными методами:
1. Частичным восстановлением оксида железа (III).
Например, частичным восстановлением оксида железа (III) водородом:
Fe2O3 + H2 → 2FeO + H2O
Или частичным восстановлением оксида железа (III) угарным газом:
Fe2O3 + CO → 2FeO + CO2
Еще один пример: восстановление оксида железа (III) железом:
Fe2O3 + Fe → 3FeO
2. Разложение гидроксида железа (II) при нагревании:
Fe(OH)2 → FeO + H2O
Химические свойства
Оксид железа (II) — типичный основный оксид.
1. При взаимодействии оксида железа (II) с кислотными оксидами образуются соли.
Например, оксид железа (II) взаимодействует с оксидом серы (VI):
FeO + SO3 → FeSO4
2. Оксид железа (II) взаимодействует с растворимыми кислотами. При этом также образуются соответствующие соли.
Например, оксид железа (II) взаимодействует с соляной кислотой:
FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O
3. Оксид железа (II) не взаимодействует с водой.
4. Оксид железа (II) малоустойчив, и легко окисляется до соединений железа (III).
Например, при взаимодействии с концентрированной азотной кислотой образуются нитрат железа (III), оксид азота (IV) и вода:
FeO + 4HNO3(конц.) → NO2 + Fe(NO3)3 + 2H2O
При взаимодействии с разбавленной азотной кислотой образуется оксид азота (II). Реакция идет при нагревании:
3FeO + 10HNO3(разб.) → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
5. Оксид железа (II) проявляет слабые окислительные свойства.
Например, оксид железа (II) реагирует с угарным газом при нагревании:
FeO + CO → Fe + CO2
Оксид железа(II) | |
Общие | |
---|---|
Систематическое наименование | Оксид железа(II) |
Химическая формула | FeO |
Эмпирическая формула | FeO |
Физические свойства | |
Состояние (ст. усл.) | твёрдое |
Молярная масса | 71,844 г/моль |
Плотность | 5,745 г/см³ |
Термические свойства | |
Температура плавления | 1377 °C |
Температура кипения | 3414 °C |
Классификация | |
Рег. номер CAS | 1345-25-1 |
Оксид железа (II) — сложное неорганическое вещество с химической формулой FeO. Встречается в природе в виде минерала вюстита.
Описание
Оксид железа (II) — амфотерный оксид с большим преобладанием основных свойств. Черного цвета. При нагревании вначале разлагается, затем образуется вновь. Не образуется при сгорании железа на воздухе. Не реагирует с водой. Разлагается кислотами, сплавляется со щелочами. Медленно окисляется во влажном воздухе. Восстанавливается водородом, коксом. Участвует в доменном процессе выплавки чугуна. Применяется как компонент керамики и минеральных красок. В пищевой промышленности широко используется в качестве пищевого красителя под номером E172.
Получение
Термическое разложение соединений железа(II) без доступа воздуха:
Химические свойства
1. Взаимодействие с разбавленной соляной кислотой:
2. Взаимодействие с концентрированной азотной кислотой:
3. Взаимодействие с гидроксидом натрия:
См. также
- Оксиды
- Оксиды железа
Литература
- Лидин Р. А. «Справочник школьника. Химия» М.: Астерель, 2003.
Оксид железа (II) | |
---|---|
Систематическое наименование |
Оксид железа (II) |
Хим. формула | FeO |
Рац. формула | FeO |
Состояние | твёрдое |
Молярная масса | 71,844 г/моль |
Плотность | 5,745 г/см³ |
Температура | |
• плавления | 1377 °C |
• кипения | 3414 °C |
• разложения | 560-700 °C |
Энтальпия | |
• образования | FeO(тв): -272 кДж/моль FeO(ж): 251 кДж/моль |
Рег. номер CAS | 1345-25-1 |
PubChem | 14945 |
Рег. номер EINECS | 215-721-8 |
SMILES |
[Fe]=O |
InChI |
1S/Fe.O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N |
ChEBI | 50820 |
ChemSpider | 14237 |
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. |
Оксид железа (II) (закись железа) — сложное неорганическое соединение двухвалентного железа и кислорода.
Содержание
- 1 Физические свойства
- 2 Нахождение в природе
- 3 Получение
- 4 Химические свойства
- 5 Применение
- 6 Токсичность
Физические свойства
Соединение чёрного цвета. Кристаллическая решётка по типу каменной соли. Имеет нестехиометрическое строение с областью гомогенности от Fe0,84O до Fe0,95O. Это обусловлено тем, что его кристаллическая решётка стабильна только тогда, когда не все её узлы занимают атомы железа. Устойчивым оксид железа (II) становится лишь при повышении температуры.
Нахождение в природе
Оксид железа(II) встречается в природе в виде минерала вюстита.
Получение
- Нагревание железа при низком парциальном давлении кислорода:
-
- 2Fe + O2 →t 2FeO
- Разложение оксалата железа (II) в вакууме:
-
- FeC2O4 →t FeO + CO↑ + CO2↑
- Взаимодействие железа с оксидом железа (III) или оксидом железа (II,III):
-
- Fe + Fe2O3 →900oC 3FeO
- Fe + Fe3O4 →900−1000oC 4FeO
- Восстановление оксида железа (III) угарным газом:
-
- Fe2O3 + CO →500−600oC 2FeO + CO2↑
- Термическое разложение оксида железа (II,III):
-
- 2Fe3O4 →>1538oC 6FeO + O2↑
- Термическое разложение гидроксида железа (II) без доступа воздуха:
-
- Fe(OH)2 →150−200oC FeO + H2O
- Термическое разложение карбоната железа(II) без доступа воздуха:
-
- FeCO3 →t FeO + CO2↑
Химические свойства
- Разлагается при умеренном нагревании, но при дальнейшем нагревании продуктов разложения образуется вновь (см. #Получение):
-
- 4FeO →200−565oC Fe3O4 + Fe
- Взаимодействие с разбавленной соляной кислотой:
-
- FeO + 2HCl ⟶ FeCl2 + H2O
- Взаимодействие с концентрированной азотной кислотой:
-
- FeO + 4HNO3 ⟶ Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
- Сплавление с гидроксидом натрия:
-
- FeO + 4NaOH →400−500oC Na4FeO3 + 2H2O
- Взаимодействие с кислородом:
-
- 4FeO + 2nH2O + O2 → 2(Fe2O3 ⋅ nH2O)
-
- 6FeO + O2 →300−500oC 2Fe3O4
- Взаимодействие с сероводородом:
-
- FeO + H2S →500oC FeS + H2O
- Восстановление водородом и коксом:
-
- FeO + H2 →350oC Fe + H2O
-
- FeO + C →>1000oC Fe + CO
Применение
- Участвует в доменном процессе выплавки чугуна.
- Применяется как компонент керамики и минеральных красок.
- В пищевой промышленности широко используется в качестве пищевого красителя под номером E172.
Образование прочного тонкого слоя оксида железа (II) на поверхности стали является результатом процесса, называемого воронением (чернением). Регулированием толщины этого слоя помимо чёрного можно достичь любых цветов побежалости. На этом свойстве оксида железа (II) построена технология получения цветных рисунков на стали.
Токсичность
Оксид железа (II) нетоксичен. Однако аэрозоли (пыль, дым) оксида железа(II) при длительном воздействии откладываются в лёгких и вызывают сидероз — разновидность пневмокониоза с относительно доброкачественным течением.
Поиск химических веществ по названиям или формулам.
Справочник содержит названия веществ и описания химических формул (в т.ч. структурные формулы и скелетные формулы).
Введите часть названия или формулу для поиска:
Языки:
По умолчанию |
Все возможные |
Из списка
|
Применить к найденному
Оксид железа(II)
Брутто-формула:
FeO
CAS# 1345-25-1
Категории:
Оксиды
, Пищевые красители
PubChem CID: 14945
| ChemSpider ID: 14237
| CHEBI:50820
Названия
Русский:
- Оксид железа(II) [Wiki]
English:
- C.I. 77489
- E172
- EINECS:215-721-8
- Ferrous oxide
- Iron monooxide
- Iron monoxide
- Iron oxide
- Iron oxide (FeO)
- Iron(II) oxide [Wiki]
- Natural wuestite
- iron(2+) oxide
- oxoiron(IUPAC)
Варианты формулы:
FeO
Fe=O
Химический состав
Реакции, в которых участвует Оксид железа(II)
-
{M}O + H2{A} -> {M}{A} + H2O
, где M =
Cu Ca Mg Ba Sr Hg Mn Cr Ni Fe Zn Pb Co; A =
SO4 -
{M}O + 2H{X} -> {M}{X}2 + H2O
, где M =
Cu Ca Mg Sr Ba Hg Mn Cr Ni Fe Cd Zn Pb; X =
Cl F Br I -
{M}O + H2 -> {M} + H2O
, где M =
Mn Cr Fe Co Ni Sn -
2{M}(NO3)2 «T»-> 2{M}O + 4NO2″|^» + O2″|^»
, где M =
Mg Mn Zn Fe Cd Co Ni Sn Cu Pb -
NaClO3 + Fe -> NaCl + FeO + O2″|^»
И ещё 8 реакций…
From Wikipedia, the free encyclopedia
Names | |
---|---|
IUPAC name
Iron(II) oxide |
|
Other names
Ferrous oxide,iron monoxide |
|
Identifiers | |
CAS Number |
|
3D model (JSmol) |
|
ChEBI |
|
ChemSpider |
|
ECHA InfoCard | 100.014.292 |
Gmelin Reference |
13590 |
PubChem CID |
|
UNII |
|
CompTox Dashboard (EPA) |
|
InChI
|
|
SMILES
|
|
Properties | |
Chemical formula |
FeO |
Molar mass | 71.844 g/mol |
Appearance | black crystals |
Density | 5.745 g/cm3 |
Melting point | 1,377 °C (2,511 °F; 1,650 K)[1] |
Boiling point | 3,414 °C (6,177 °F; 3,687 K) |
Solubility in water |
Insoluble |
Solubility | insoluble in alkali, alcohol dissolves in acid |
Magnetic susceptibility (χ) |
+7200·10−6 cm3/mol |
Refractive index (nD) |
2.23 |
Hazards | |
Occupational safety and health (OHS/OSH): | |
Main hazards |
can be combustible under specific conditions[2] |
NFPA 704 (fire diamond) |
1 1 0 |
Autoignition |
200 °C (392 °F; 473 K) |
Safety data sheet (SDS) | ICSC 0793 |
Related compounds | |
Other anions |
Iron(II) sulfide Iron(II) selenide Iron(II) telluride |
Other cations |
Manganese(II) oxide Cobalt(II) oxide |
Related Iron oxides |
Iron(II,III) oxide Iron(III) oxide |
Related compounds |
Iron(II) fluoride |
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa). verify (what is ?) Infobox references |
Iron(II) oxide or ferrous oxide is the inorganic compound with the formula FeO. Its mineral form is known as wüstite.[3][4] One of several iron oxides, it is a black-colored powder that is sometimes confused with rust, the latter of which consists of hydrated iron(III) oxide (ferric oxide). Iron(II) oxide also refers to a family of related non-stoichiometric compounds, which are typically iron deficient with compositions ranging from Fe0.84O to Fe0.95O.[5]
Preparation[edit]
FeO can be prepared by the thermal decomposition of iron(II) oxalate.
- FeC2O4 → FeO + CO2 + CO
The procedure is conducted under an inert atmosphere to avoid the formation of iron(III) oxide (Fe2O3). A similar procedure can also be used for the synthesis of manganous oxide and stannous oxide.[6][7]
Stoichiometric FeO can be prepared by heating Fe0.95O with metallic iron at 770 °C and 36 kbar.[8]
Reactions[edit]
FeO is thermodynamically unstable below 575 °C, tending to disproportionate to metal and Fe3O4:[5]
- 4FeO → Fe + Fe3O4
Structure[edit]
Iron(II) oxide adopts the cubic, rock salt structure, where iron atoms are octahedrally coordinated by oxygen atoms and the oxygen atoms octahedrally coordinated by iron atoms. The non-stoichiometry occurs because of the ease of oxidation of FeII to FeIII effectively replacing a small portion of FeII with two thirds their number of FeIII, which take up tetrahedral positions in the close packed oxide lattice.[8]
In contrast to the crystalline solid, in the molten state iron atoms are coordinated by predominantly 4 or 5 oxygen atoms.[9]
Below 200 K there is a minor change to the structure which changes the symmetry to rhombohedral and samples become antiferromagnetic.[8]
Occurrence in nature[edit]
Iron(II) oxide makes up approximately 9% of the Earth’s mantle. Within the mantle, it may be electrically conductive, which is a possible explanation for perturbations in Earth’s rotation not accounted for by accepted models of the mantle’s properties.[10]
Uses[edit]
Iron(II) oxide is used as a pigment. It is FDA-approved for use in cosmetics and it is used in some tattoo inks. It can also be used as a phosphate remover from home aquaria.
See also[edit]
- Iron(II) hydroxide
- Iron(II)
References[edit]
- ^ Pradyot Patnaik. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, 2002, ISBN 0-07-049439-8
- ^ «404 — School of Art & Design» (PDF). art.illinois.edu.
- ^ «Wüstite». www.mindat.org.
- ^ «List of Minerals». www.ima-mineralogy.org. March 21, 2011.
- ^ a b Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ H. Lux «Iron (II) Oxide» in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 1. p. 1497.
- ^ Practical Chemistry for Advanced Students, Arthur Sutcliffe, 1930 (1949 Ed.), John Murray — London
- ^ a b c Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition Oxford University Press ISBN 0-19-855370-6
- ^ Shi, Caijuan; Alderman, Oliver; Tamalonis, Anthony; Weber, Richard; You, Jinglin; Benmore, Chris (2020). «Redox-structure dependence of molten iron oxides». Communications Materials. 1 (1): 80. Bibcode:2020CoMat…1…80S. doi:10.1038/s43246-020-00080-4.
- ^ «Science Jan 2012″. Archived from the original on January 24, 2012.
External links[edit]
- Wustite Mineral Data
From Wikipedia, the free encyclopedia
Names | |
---|---|
IUPAC name
Iron(II) oxide |
|
Other names
Ferrous oxide,iron monoxide |
|
Identifiers | |
CAS Number |
|
3D model (JSmol) |
|
ChEBI |
|
ChemSpider |
|
ECHA InfoCard | 100.014.292 |
Gmelin Reference |
13590 |
PubChem CID |
|
UNII |
|
CompTox Dashboard (EPA) |
|
InChI
|
|
SMILES
|
|
Properties | |
Chemical formula |
FeO |
Molar mass | 71.844 g/mol |
Appearance | black crystals |
Density | 5.745 g/cm3 |
Melting point | 1,377 °C (2,511 °F; 1,650 K)[1] |
Boiling point | 3,414 °C (6,177 °F; 3,687 K) |
Solubility in water |
Insoluble |
Solubility | insoluble in alkali, alcohol dissolves in acid |
Magnetic susceptibility (χ) |
+7200·10−6 cm3/mol |
Refractive index (nD) |
2.23 |
Hazards | |
Occupational safety and health (OHS/OSH): | |
Main hazards |
can be combustible under specific conditions[2] |
NFPA 704 (fire diamond) |
1 1 0 |
Autoignition |
200 °C (392 °F; 473 K) |
Safety data sheet (SDS) | ICSC 0793 |
Related compounds | |
Other anions |
Iron(II) sulfide Iron(II) selenide Iron(II) telluride |
Other cations |
Manganese(II) oxide Cobalt(II) oxide |
Related Iron oxides |
Iron(II,III) oxide Iron(III) oxide |
Related compounds |
Iron(II) fluoride |
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa). verify (what is ?) Infobox references |
Iron(II) oxide or ferrous oxide is the inorganic compound with the formula FeO. Its mineral form is known as wüstite.[3][4] One of several iron oxides, it is a black-colored powder that is sometimes confused with rust, the latter of which consists of hydrated iron(III) oxide (ferric oxide). Iron(II) oxide also refers to a family of related non-stoichiometric compounds, which are typically iron deficient with compositions ranging from Fe0.84O to Fe0.95O.[5]
Preparation[edit]
FeO can be prepared by the thermal decomposition of iron(II) oxalate.
- FeC2O4 → FeO + CO2 + CO
The procedure is conducted under an inert atmosphere to avoid the formation of iron(III) oxide (Fe2O3). A similar procedure can also be used for the synthesis of manganous oxide and stannous oxide.[6][7]
Stoichiometric FeO can be prepared by heating Fe0.95O with metallic iron at 770 °C and 36 kbar.[8]
Reactions[edit]
FeO is thermodynamically unstable below 575 °C, tending to disproportionate to metal and Fe3O4:[5]
- 4FeO → Fe + Fe3O4
Structure[edit]
Iron(II) oxide adopts the cubic, rock salt structure, where iron atoms are octahedrally coordinated by oxygen atoms and the oxygen atoms octahedrally coordinated by iron atoms. The non-stoichiometry occurs because of the ease of oxidation of FeII to FeIII effectively replacing a small portion of FeII with two thirds their number of FeIII, which take up tetrahedral positions in the close packed oxide lattice.[8]
In contrast to the crystalline solid, in the molten state iron atoms are coordinated by predominantly 4 or 5 oxygen atoms.[9]
Below 200 K there is a minor change to the structure which changes the symmetry to rhombohedral and samples become antiferromagnetic.[8]
Occurrence in nature[edit]
Iron(II) oxide makes up approximately 9% of the Earth’s mantle. Within the mantle, it may be electrically conductive, which is a possible explanation for perturbations in Earth’s rotation not accounted for by accepted models of the mantle’s properties.[10]
Uses[edit]
Iron(II) oxide is used as a pigment. It is FDA-approved for use in cosmetics and it is used in some tattoo inks. It can also be used as a phosphate remover from home aquaria.
See also[edit]
- Iron(II) hydroxide
- Iron(II)
References[edit]
- ^ Pradyot Patnaik. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, 2002, ISBN 0-07-049439-8
- ^ «404 — School of Art & Design» (PDF). art.illinois.edu.
- ^ «Wüstite». www.mindat.org.
- ^ «List of Minerals». www.ima-mineralogy.org. March 21, 2011.
- ^ a b Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ H. Lux «Iron (II) Oxide» in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 1. p. 1497.
- ^ Practical Chemistry for Advanced Students, Arthur Sutcliffe, 1930 (1949 Ed.), John Murray — London
- ^ a b c Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition Oxford University Press ISBN 0-19-855370-6
- ^ Shi, Caijuan; Alderman, Oliver; Tamalonis, Anthony; Weber, Richard; You, Jinglin; Benmore, Chris (2020). «Redox-structure dependence of molten iron oxides». Communications Materials. 1 (1): 80. Bibcode:2020CoMat…1…80S. doi:10.1038/s43246-020-00080-4.
- ^ «Science Jan 2012″. Archived from the original on January 24, 2012.
External links[edit]
- Wustite Mineral Data
Содержание
- Физические свойства
- Нахождение в природе
- Получение
- Химические свойства
Оксид желeза(II) — сложное неорганическое соединение двухвалентного железа и кислорода.
Оксид железа(II) | |
---|---|
Общие | |
Систематическое наименование |
Оксид железа(II) |
Хим. формула | FeO |
Рац. формула | FeO |
Физические свойства | |
Состояние | твёрдое |
Молярная масса | 71,844 г/моль |
Плотность | 5,745 г/см³ |
Термические свойства | |
Температура | |
• плавления | 1377 °C |
• кипения | 3414 °C |
• разложения | 560-700 °C |
Энтальпия | |
• образования | FeO(тв): -272 кДж/моль FeO(ж): 251 кДж/моль |
Классификация | |
Рег. номер CAS | 1345-25-1 |
PubChem | 14945 |
Рег. номер EINECS | 215-721-8 |
SMILES |
[Fe]=O |
InChI |
1S/Fe.O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N |
ChEBI | 50820 |
ChemSpider | 14237 |
Безопасность | |
NFPA 704 |
Физические свойства
Соединение чёрного цвета. Кристаллическая решётка по типу каменной соли. Имеет нестехиометрическое строение с областью гомогенности от Fe0,84O до Fe0,95O. Это обусловлено тем, что его кристаллическая решётка стабильна только тогда, когда не все её узлы занимают атомы железа. Устойчивым оксид железа(II) становится лишь при повышении температуры.
Нахождение в природе
Оксид железа(II) встречается в природе в виде минерала вюстита.
Получение
- Нагревание железа при низком парциальном давлении кислорода:
- Разложение оксалата железа(II) в вакууме:
- Взаимодействие железа с оксидом железа(III) или оксидом железа(II,III):
- Восстановление оксида железа(III) угарным газом:
- Термическое разложение оксида железа(II,III):
- Термическое разложение карбоната железа(II) без доступа воздуха:
Химические свойства
- Разлагается при умеренном нагревании, но при дальнейшем нагревании продуктов разложения образуется вновь :
- Взаимодействие с разбавленной соляной кислотой:
- Взаимодействие с концентрированной азотной кислотой:
- Сплавление с гидроксидом натрия:
- Взаимодействие с кислородом:
- Взаимодействие с сероводородом:
- Восстановление водородом и коксом: