氧化亚铁 ,是铁 的氧化物 之一。其外观呈藍灰色粉末,化学式为FeO ,由氧化态 为II价的铁 与氧 共价结合。它的矿物 形式为方铁矿 。氧化亚铁经常容易与铁锈 混淆,但铁锈的主要成分为水合氧化铁 。氧化亚铁属于非整比化合物 ,其中铁和氧元素的比例会发生变化,范围从Fe0.84 O到Fe0.95 O。[ 1]
制备
FeO可以在隔绝空气条件下加热草酸亚铁制得。
F
e
C
2
O
4
Δ Δ -->
_ _ -->
_ _ -->
F
e
O
+
C
O
↑ ↑ -->
+
C
O
2
↑ ↑ -->
{\displaystyle Fe{{C}_{2}}{{O}_{4}}{\underline {\underline {\Delta }}}{\text{ }}FeO{\text{ }}+{\text{ }}CO\uparrow {\text{ }}+{\text{ }}C{{O}_{2}}\uparrow }
加热后的样品需要被冷却以防止歧化反应 的发生。[ 2]
整比的FeO可以通过加热Fe0.95 O与金属铁,在770℃ 和36kbar 压力条件下生成。[ 3]
FeO也可以在900℃条件下通过氧化铁与一氧化碳反应(在还原焰中加热氧化铁)得到。
F
e
2
O
3
+
C
O
900
o
C
_ _ -->
_ _ -->
2
F
e
O
+
C
O
2
{\displaystyle F{{e}_{2}}{{O}_{3}}+{\text{ }}CO{\text{ }}{\underline {\underline {{{900}^{\text{o}}}{\text{C}}}}}{\text{ }}2{\text{ }}FeO{\text{ }}+{\text{ }}C{{O}_{2}}}
相关反应
FeO在低于575℃的条件下具有热不稳定性,可以歧化生成金属铁和Fe3 O4 [ 1] :
4
F
e
O
=
F
e
+
F
e
3
O
4
{\displaystyle 4{\text{ }}FeO{\text{ = }}Fe{\text{ }}+{\text{ }}F{{e}_{3}}{{O}_{4}}}
FeO可与一些元素单质 反应,而被还原为铁单质:
S
i
+
2
F
e
O
=
S
i
O
2
+
2
F
e
{\displaystyle Si+{\text{ }}2{\text{ }}FeO{\text{ = }}Si{{O}_{2}}+{\text{ }}2{\text{ }}Fe}
M
n
+
F
e
O
=
M
n
O
+
F
e
{\displaystyle Mn+{\text{ }}FeO{\text{ = }}MnO{\text{ }}+{\text{ }}Fe}
2
P
+
5
F
e
O
=
P
2
O
5
+
5
F
e
{\displaystyle 2P+{\text{ }}5{\text{ }}FeO{\text{ = }}{{P}_{2}}{{O}_{5}}+{\text{ }}5{\text{ }}Fe}
FeO可溶于盐酸 或稀硫酸 ,并分别生成氯化亚铁 和硫酸亚铁 。
F
e
O
+
2
H
C
l
=
F
e
C
l
2
+
H
2
O
{\displaystyle FeO{\text{ }}+{\text{ }}2HCl{\text{ = }}FeC{{l}_{2}}+{\text{ }}{{H}_{2}}O}
F
e
O
+
H
2
S
O
4
=
F
e
S
O
4
+
H
2
O
{\displaystyle FeO{\text{ }}+{\text{ }}{{H}_{2}}S{{O}_{4}}{\text{= }}FeS{{O}_{4}}+{\text{ }}{{H}_{2}}O}
结构
氧化亚铁的晶体结构。__ Fe2+ __ O2−
氧化亚铁属于立方晶系 (类似于氯化钠 晶体结构),每个铁原子周围连接着6个氧原子形成八面体型配位,每个氧原子周围也以同样的情况连接着6个铁原子。出现非整比化合物的原因在于,由于二价铁很容易被氧化为三价铁,导致FeO中少量二价铁被替换为三价铁,占据晶格中的四面体空隙。[ 3]
在低于200K 时,氧化亚铁的晶体结构会发生微小变化,变为菱方,并且具有反铁磁性 。[ 3]
用途
氧化亚铁可以被用作色素 ,在化妆品和刺青 墨水中都有应用。氧化亚铁也应用于瓷器 制作中使釉 呈绿色。
参考资料
^ 1.0 1.1 Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4 .
^ Cotton, F. Albert; Wilkinson, Geoffrey; Murillo, Carlos A.; Bochmann, Manfred (1999). Advanced Inorganic Chemistry (6th Edn.) New York:Wiley-Interscience. ISBN 0-471-19957-5
^ 3.0 3.1 3.2 Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition Oxford University Press ISBN 0-19-855370-6
参见
外部链接
铁(-II) 铁(0) 铁(I)
铁(0,II) 铁(II)
铁(0,III) 铁(II,III) 铁(III)
铁(VI)