氧化亚铁
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。
整比的FeO可以通过加热Fe 0.95 O与金属铁,在770℃和36kbar压力条件下生成。
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Fe 3 O 4 :
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。 __ Fe __ O
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。
在低于200K时,氧化亚铁的晶体结构会发生微,变为菱方,并且具有反铁磁性。
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。
参见
铁的氧化物
方铁矿(wüstite)
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