Оксид железа (III), свойства, получение, химические реакции.
Оксид железа (III) – неорганическое вещество, имеет химическую формулу Fe2O3.
Краткая характеристика оксида железа (III)
Модификации оксида железа (III)
Физические свойства оксида железа (III)
Химические свойства оксида железа (III)
Химические реакции оксида железа (III)
Применение и использование оксида железа (III)
Краткая характеристика оксида железа (III):
Оксид железа (III) – неорганическое вещество красно-коричневого цвета.
Оксид железа (III) содержит три атома кислорода и два атома железа.
Химическая формула оксида железа (III) Fe2O3.
В воде не растворяется. С водой не реагирует.
Термически устойчив.
Оксид железа (III) – амфотерный оксид с большим преобладанием основных свойств. Как амфотерный оксид проявляет в зависимости от условий либо основные, либо кислотные свойства.
Модификации оксида железа (III):
Известны следующие кристаллические модификации железа: α-Fe2O3, γ-Fe2O3.
Физические свойства оксида железа (III)*:
| Наименование параметра: | Значение: |
| Химическая формула | Fe2O3 |
| Синонимы и названия иностранном языке | iron(III) oxide (англ.)
гематит (рус.) красный железняк (рус.) |
| Тип вещества | неорганическое |
| Внешний вид | красно-коричневые тригональные кристаллы |
| Цвет | красно-коричневый |
| Вкус | —** |
| Запах | — |
| Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) | твердое вещество |
| Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м3 | 5242 |
| Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см3 | 5,242 |
| Температура кипения, °C | 1987 |
| Температура плавления, °C | 1566 |
| Молярная масса, г/моль | 159,69 |
Примечание:
* оксид железа α-форма.
** — нет данных.
Получение оксида железа (III):
В природе встречается в виде минералов гематита (красный железняк), лимонита и маггемита.
Оксид железа (III) получают в результате следующих химических реакций:
- 1. окисления железа:
4Fe + 3O2 → 2Fe2O3.
- 2. термического разложения полигидрата оксида железа (III):
Fe2O3•nH2O → Fe2O3 + nH2O (t = 500-700 oC).
- 3. термического разложения метагидроксида железа:
2FeO(OH) → Fe2O3 + H2O (t = 500-700 oC).
- 4. термического разложения гидроксида железа (III):
2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O (t°).
- 5. термического разложения сульфата железа (III):
Fe2(SO4)3 → Fe2O3 + 3SO3 (t = 500-700 oC).
Химические свойства оксида железа (III). Химические реакции оксида железа (III):
Оксид железа (III) относится к амфотерным оксидам, но с большим преобладанием основных свойств.
Химические свойства оксида железа (III) аналогичны свойствам амфотерных оксидов других металлов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:
1. реакция оксида железа (III) с алюминием:
2Al + Fe2O3 → 2Fe + Al2О (t°).
В результате реакции образуется оксид алюминия и железо.
2. реакция оксида железа (III) с углеродом:
Fe2O3 + 3С → 2Fe + 3CО (t°).
В результате реакции образуется железо и оксид углерода.
3. реакция оксида железа (III) с водородом:
Fe2O3 + H2 → 2FeO + H2О (t°),
Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2О (t = 1050-1100 °C),
3Fe2O3 + H2 → 2Fe3O4 + H2О (t = 400 °C).
В результате реакции в первом случае образуется оксид железа (II) и вода, во втором – железо и вода, в третьем – оксид железа (II, III) и вода.
4. реакция оксида железа (III) с железом:
Fe2O3 + Fe → 3FeО (t = 900 °C).
В результате реакции образуется оксид железа (II).
5. реакция оксида железа (III) с оксидом натрия:
5Na2О + Fe2O3 → 2Na5FeО4 (t = 450-500 °C).
В результате реакции образуется соль – феррат натрия.
6. реакция оксида железа (III) с оксидом магния:
MgО + Fe2O3 → MgFe2О4 (t°).
В результате реакции образуется соль – феррит магния.
7. реакция оксида железа (III) с оксидом меди (II):
CuО + Fe2O3 → CuFe2О4 (t°).
В результате реакции образуется соль – феррит меди.
8. реакция оксида железа (III) с оксидом титана:
TiО + Fe2O3 → TiFe2О4 (t°).
В результате реакции образуется соль – феррит титана.
9. реакция оксида железа (III) с оксидом марганца:
MnО + Fe2O3 → MnFe2О4 (t°).
В результате реакции образуется соль – феррит марганца.
10. реакция оксида железа (III) с оксидом никеля:
NiО + Fe2O3 → NiFe2О4 (t°).
В результате реакции образуется соль – феррит никеля.
11. реакция оксида железа (III) с оксидом кадмия:
CdО + Fe2O3 → CdFe2О4 (t°).
В результате реакции образуется соль – феррит кадмия.
12. реакция оксида железа (III) с оксидом цинка:
ZnО + Fe2O3 → ZnFe2О4 (t = 450-500 °C),
ZnО + Fe2O3 → Fe2ZnО4 (t = 450-500 °C).
В результате реакции образуется оксид железа-цинка.
13. реакция оксида железа (III) с оксидом кальция:
CaО + Fe2O3 → CaFe2О4 (t = 900-1000 °C)
В результате реакции образуется оксид кальция-железа.
14. реакция оксида железа (III) с оксидом углерода:
Fe2O3 + 3СО → 2Fe + 3СО2 (t = 700 °C),
Fe2O3 + СО → 2FeО + СО2 (t = 500-600 °C),
3Fe2O3 + СО → 2Fe3О4 + СО2 (t = 400 °C),
В результате реакции в первом случае образуется железо и углекислый газ, во втором – оксид железа (II) и углекислый газ, в третьем – оксид железа (II, III) и углекислый газ.
15. реакция оксида железа (III) с гидроксидом натрия:
Fe2O3 + 2NaOH → 2NaFeO2 + H2О (t = 600 oC, p).
В результате реакции образуется соль – феррит натрия и вода. Реакция протекает при избыточном давлении.
16. реакция оксида железа (III) с карбонатом натрия:
Fe2O3 + Na2СO3 → 2NaFeO2 + СО2 (t = 800-900 oC).
В результате реакции образуется соль – феррит натрия и оксид углерода.
17. реакция оксида железа (III) с плавиковой кислотой:
Fe2O3 + 6HF → 2FeF3 + 3H2O.
В результате химической реакции получается соль – фторид железа и вода.
18. реакция оксида железа (III) с азотной кислотой:
Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O.
В результате химической реакции получается соль – нитрат железа и вода. Азотная кислота – разбавленный раствор.
Аналогично проходят реакции оксида железа и с другими кислотами.
19. реакция оксида железа (III) с бромистым водородом (бромоводородом):
Fe2O3 + 6HBr → 2FeBr3 + 3H2O.
В результате химической реакции получается соль – бромид железа и вода.
20. реакция оксида железа (III) с йодоводородом:
Fe2O3 + 6HI → 2FeI3 + 3H2O.
В результате химической реакции получается соль – йодид железа и вода.
21. реакция оксида железа (III) с хлоридом железа:
Fe2O3 + FeСl3 → 3FeOCl3 (t = 350 oC).
В результате химической реакции получается оксид хлорида-железа.
22. реакция термического разложения оксида железа (III):
6Fe2O3 → 4Fe3O4 + O2 (t = 1200-1390 oC).
В результате химической реакции получается оксид железа (II, III) и кислород.
Применение и использование оксида железа:
Оксид железа используется в металлургии для выплавки чугуна, как катализатор в химической и нефтехимической промышленности, как пищевая добавка (E172), как компонент керамики, красок и пр. целей.
Примечание: © Фото //www.pexels.com, //pixabay.com
оксид железа реагирует кислота 1 2 3 4 5 вода
уравнение реакций соединения масса взаимодействие оксида железа
реакции с оксидом железа