Sắt(II,III) oxide

Sắt(II,III) oxit hay oxit sắt từ là một oxit của sắt, trong đó sắt thể hiện hóa trị (II,III) với công thức hóa học Fe3O4 hay có thể viết thành FeO·Fe2O3. Đây là thành phần chính của quặng magnetit. Trong hợp chất này, tỉ lệ FeO:Fe2O3 là 1:1.

Oxit sắt này gặp trong phòng thí nghiệm dưới dạng bột màu đen. Nó thể hiện từ tính vĩnh cửu và là sắt từ (ferrimagnetic). Ứng dụng rộng rãi nhất của nó là như một thành phần sắc tố đen. Với mục đích này, nó được tổng hợp thay vì được chiết xuất từ khoáng chất tự nhiên vì kích thước và hình dạng hạt có thể thay đổi theo phương pháp sản xuất.

Điều chế

Trong điều kiện yếm khí, hydroxit sắt (Fe(OH)₂) có thể bị oxy hóa bởi nước để tạo thành sắt oxit và hydro phân tử. Quá trình này được mô tả bởi phản ứng Schikorr:

Bạn đang xem: Công thức oxit sắt từ

Magnetit kết tinh (Fe₃O₄) là chất có độ ổn định nhiệt động hơn so với sắt(II) hydroxit (Fe(OH)₂)).

Sắt tác dụng với oxy cho ra oxit sắt từ: 3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄ (FeO.Fe₂O₃)

Phản ứng

Oxit sắt từ tác dụng với dung dịch HCl tạo ra hai loại muối là FeCl₂ và FeCl₃:Fe₃O₄ + 8HCl → FeCl₂ + 2FeCl₃ + 4H₂O

Nếu để lâu, chúng có thể hóa hợp thành Fe₃Cl₈.

CÂU HỎI: 

Công thức của oxit sắt từ là

A. Fe₂O₃.

B. FeO.

C. Fe₃O₄.

D. FeS₂.

TRẢ LỜI:

Đáp án C

SẮT TỪ OXIT

– Công thức phân tử: Fe₃O₄

– Phân tử khối: 232 g/mol

I. Thành phần:

– Là hỗn hợp của hai oxit FeO, Fe₂O₃ với tỉ lệ 1:1.

II. Tính chất vật lí:

– Là chất rắn, màu đen, không tan trong nước và có từ tính.

III. Tính chất hóa học:

– Là 1 oxit bazơ và trong phân tử Fe₃O₄  thì Fe có số oxi $$+frac{2}{3}$$ => số oxi hóa trung gian nên Fe₃O₄ có tính khử và tính oxi hóa.

1. Là 1 oxit bazơ:

– Fe₃O₄ tác dụng với dung dịch axit như HCl, H₂SO₄ loãng → hỗn hợp muối sắt (II) và sắt (III).

    Fe₃O₄ + 8HCl → 2FeCl₃ + FeCl₂ + 4H₂O

    Fe₃O₄ + 4H₂SO₄ loãng → Fe₂(SO₄)₃ + FeSO₄ + 4H₂O

2. Tính khử

– Fe₃O₄ là chất khử khi tác dụng với các chất có tính oxi hóa mạnh như: HNO₃; H₂SO_{4 đặc}…

3Fe₃O₄ + 28HNO_{3 loãng} → 9Fe(NO₃)₃ + NO + 14H₂O

Fe₃O₄ + 10 HNO_{3 đặc,nóng} → 3Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 5H₂O

2Fe₃O₄ + 10H₂SO_{4 đặc, nóng} → 3Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 12H₂O

3. Tính oxi hóa

– Fe₃O₄ là chất oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh ở nhiệt độ cao như: H₂, CO, Al.

     Fe₃O₄ + 4H₂ ->  3Fe + 4H₂O

     Fe₃O₄ + 4CO -> 3Fe + 4CO₂

    3 Fe₃O₄ + 8Al -> 4Al₂O₃ + 9Fe

IV. Trạng thái tự nhiên:

– Có nhiều trong quặng manhetit Fe₃O₄.

V. Ứng dụng:

 – Quặng manhetit có hàm lượng sắt cao nhất được dùng trong ngành luyện gang, thép.

– Fe₃O₄ hạt nano được dùng để dánh dấu tế bào và xử lí nước bị nhiểm bẩn.

VI. Điều chế:

(1) Trong tự nhiên oxit sắt từ là thành phần quặng manhetit.

(2) Đốt cháy sắt trong oxi không khí thu được oxit sắt từ.

                                    3Fe + 2O₂ -> Fe₃O₄

(3) Nung nóng Fe trong nước dạng hơi ở nhiệt độ

                                    3Fe + 4H₂O -> Fe₃O₄ + 4H₂

`

Đăng bởi: THPT Sóc Trăng

Chuyên mục: Giáo dục