Как получить оксид железа fe3o4

Оксид железа (II, III)

Оксид железа (II, III)

Оксид железа (II, III) (железная окалина, магнетит) – это твердое, нерастворимое в воде вещество черного цвета.

Фото с сайта wikipedia.ru

Способы получения

Оксид железа (II, III) можно получить различными методами :

1. Горение железа на воздухе:

2. Частичное восстановление оксида железа (III) водородом или угарным газом :

3. При высокой температуре раскаленное железо реагирует с водой, образуя двойной оксид железа (II, III):

Химические свойства

Свойства оксида железа (II, III) определяются свойствами двух оксидов, из которых он состоит: основного оксида железа (II) и амфотерного оксида железа (III).

1. При взаимодействии оксида железа (II, III) с кислотными оксидами и кислотами образуются соли железа (II) и железа (III).

Например , оксид железа (II, III) взаимодействует с соляной кислотой. При это образуются две соли – хлорид железа (II) и хлорид железа (III):

Еще пример : оксид железа (II, III) взаимодействует с разбавленной серной кислотой.

2. Оксид железа (II, III) взаимодействует с сильными кислотами-окислителями (серной-концентрированной и азотной).

Например , железная окалина окисляется концентрированной азотной кислотой:

Разбавленной азотной кислотой окалина окисляется при нагревании:

Также оксид железа (II, III) окисляется концентрированной серной кислотой:

Также окалина окисляется кислородом воздуха :

3. Оксид железа (II, III) не взаимодействует с водой.

4. Оксид железа (II, III) окисляется сильными окислителями до соединений железа (VI), как и прочие оксиды железа (см. выше).

5. Железная окалина проявляет окислительные свойства .

Например , оксид железа (II, III) реагирует с угарным газом при нагревании. При этом возможно восстановление как до чистого железа, так и до оксида железа (II):

Также железная окалина восстанавливается водородом:

Оксид железа (II, III) реагирует с более активными металлами .

Например , с алюминием (алюмотермия):

Оксид железа (II, III) реагирует также с некоторыми другими сильными восстановителями (йодидами и сульфидами).

Например , с йодоводородом:

Источник

Оксид железа (II,III)

Оксид железа (II,III)
Систематическое
наименование
Оксид железа (II,III)
Традиционные названия 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
ChEBI CHEBI:50821
ChemSpider 17215625 , 21169623 и 21250915
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

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

  • В природе встречаются большие залежи минерала магнетита (магнитного железняка) — Fe3O4 с различными примесями.
  • Сжигание порошкообразного железа на воздухе:

3Fe + 2O2 → 150−600oC Fe3O4

  • Действие перегретого пара на железо:

3Fe + 4H2O → 800oC Fe3O4 + 4H2

  • Осторожное восстановление оксида железа (III) водородом:

3Fe2O3 + H2 → 400oC 2 Fe3O4 + H2O

Физические свойства

Оксид железа (II,III) при комнатной температуре образует чёрные кристаллы кубической сингонии, пространственная группа F d3m, параметры ячейки a = 0,844 нм , Z = 8 (структура шпинели). При 627 °С α -форма переходит в β -форму. При температуре ниже 120—125 К существует моноклинная форма.

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 (

1 Ом −1 ·см −1 при TV ); она, как и у любого типичного полупроводника, очень быстро уменьшается с понижением температуры, достигая нескольких единиц ×10 −6 Ом −1 ·см −1 при 50 К . При этом моноклинный магнетит, в отличие от кубического, проявляет существенную анизотропию электропроводности — проводимость вдоль главных осей может отличаться более чем в 10 раз . При 5,3 К электропроводность достигает минимума

10 −15 Ом −1 ·см −1 и растёт при дальнейшем понижении температуры. При температуре выше комнатной электропроводность медленно уменьшается до ≈180 Ом −1 ·см −1 при 780—800 К , а затем очень медленно растёт вплоть до температуры разложения.

Кажущаяся величина электропроводности поликристаллического магнетита в зависимости от наличия трещин и их ориентировки может отличаться в сотни раз.

Образует кристаллогидрат состава Fe3O4·2H2O.

Источник

Оксид железа (III)

Оксид железа (III)

Оксид железа (III) – это твердое, нерастворимое в воде вещество красно-коричневого цвета.

Способы получения

Оксид железа (III) можно получить различными методами :

1. Окисление оксида железа (II) кислородом.

2. Разложение гидроксида железа (III) при нагревании :

Химические свойства

Оксид железа (III) – амфотерный .

1. При взаимодействии оксида железа (III) с кислотными оксидами и кислотами образуются соли.

Например , оксид железа (III) взаимодействует с азотной кислотой:

2. Оксид железа (III) взаимодействует с щелочами и основными оксидами. Реакция протекает в расплаве, при этом образуется соответствующая соль (феррит) .

Например , оксид железа (III) взаимодействует с гидроксидом натрия:

3. Оксид железа (III) не взаимодействует с водой.

4. Оксид железа (III) окисляется сильными окислителями до соединений железа (VI).

Например , хлорат калия в щелочной среде окисляет оксид железа (III) до феррата:

Нитраты и нитриты в щелочной среде также окисляют оксид железа (III):

5. Оксид железа (III) проявляет окислительные свойства . Но есть интересный нюанс — при восстановлении оксида железа (III), как правило, образуется смесь продуктов: это может быть оксид железа (II), просто вещество железо, или железная окалина Fe3O4. Но в реакции мы записываем при этом только один продукт. А вот какой именно это будет продукт, зависит от условий реакции. Как правило, в экзаменах по химии нам даются указания на возможный продукт (цвет образовавшегося вещества или дальнейшие характерные реакции).

Например , оксид железа (III) реагирует с угарным газом при нагревании. При этом возможно восстановление как до простого железа, так и до оксида железа (II) или железной окалины:

При восстановлении оксида железа (III) водородом также возможно образование различных продуктов, например, простого железа:

Железом можно восстановить оксид железа только до оксида железа (II):

Оксид железа (III) реагирует с более активными металлами .

Например , с алюминием (алюмотермия):

Оксид железа (III) реагирует также с некоторыми другими сильными восстановителями.

Например , с гидридом натрия:

Fe2O3 + 3NaH → 3NaOH + 2Fe

6. Оксид железа (III) – твердый, нелетучий и амфотерный. А следовательно, он вытесняет более летучие оксиды (как правило, углекислый газ) из солей при сплавлении.

Например , из карбоната натрия:

Источник

Оксид железа (II)

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 в осстановлением оксида железа (III).

Например , частичным восстановлением оксида железа (III) водородом:

Или частичным восстановлением оксида железа (III) угарным газом:

Еще один пример : восстановление оксида железа (III) железом:

2. Разложение гидроксида железа (II) при нагревании :

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:

При взаимодействии с разбавленной азотной кислотой образуется оксид азота (II). Реакция идет при нагревании:

5. Оксид железа (II) проявляет слабые окислительные свойства .

Например , оксид железа (II) реагирует с угарным газом при нагревании:

FeO + CO → Fe + CO2

Источник

Получение оксида железа III

Оксид железа 3 известен нам под названием “Ржавчина”
её эффективно используют в пиротехнике в качестве термитов или глиттре
звезд!
Есть пару оксидов: FeO/Fe2O3/Fe3O4 Из них легко получит 1 и
второй так что если вы что-то не правильно сделаете то у вас получится 1
а он абсолютно не нужный, порошок(черного цвета).
Лучше всего получить оксид 3 через нитрат(Fe(NO3)3), ну а его получим через Азотку!
Можно
и через хлорид но только там не много все сложнее и можно место Fe2O3
Получить FeO А он нам не нужен! К тому же там надо растворять с перекисью.
Ну так начнем с:
Первый способ
1)Мы берем азотку разбавляем её не много водой чтоб железо в ней хорошо растворилось и медленно начинаем сыпать железо!
Лучше взять стакан на 400-600мл а налить туда меньше около 50 мл азотки!
Вот сам процесс железа с азоткой

Потом
когда все железо растворится в азотки мы фильтруем состав от разных
примесей и получаем темно красный раствор, приготавливаем рядом раствор
с KOH(Гидроксидом калия)

И вливаем в красный состав у нас сразу появляется
осадок Fe(OH)3 Мы его фильтруем
И кладем на специальную бумагу на которой:

Можно жарить в духовке! можно положить и на любую стальную или железную пластину, НО ТОЛЬКО НЕ НА ФОЛЬГУ.
Когда Fe(OH)3 Разлагается а он разлагается примерно при 700 градусов(то что есть на открытом огне) то получается Fe2O3…
А вот и готовый продукт:

Второй Способ:
Так же есть и второй способ(через хлорид):
Когда мы растворяем железо в солянке то получаем зеленый раствор FeCl2

Нам FeCl2 не подходит так как если мы смешаем его с щелочью(KOH) то получим Fe(OH)2 А он разлагается на FeO.
Так что нам надо FeCl3 Его можно получить тем же самым способом но с добавлением перекиси водорода(H2O2):
Вот как я получал:

Берем солянку и добавляем не много перекиси и добавляем железо! идет реакция и мы постепенно льем перекись!

Сразу видно что раствор желтеет и становится темно красный!

Мы добавляем воды и наливаем KOH

Видно как сразу появились черный осадок(становится коричневый на воздухе)
А это FeO(OH)(Он также как и Fe(OH)3 разлагается на оксид 3)

А потом все тоже самое что и в первом процессе!

И кладем на салфетку

Можно жарить в духовке! можно положить и на любую стальную или железную пластину, НО ТОЛЬКО НЕ НА ФОЛЬГУ.
Когда Fe(OH)3 Разлагается, а он разлагается примерно при 700 градусов(то что есть на открытом огне) то получается Fe2O3…
А вот и готовый продукт:

Источник

Читайте также:  Wasteland 2 как каньон титана
Поделиться с друзьями
Металл и камни