氧化亞鐵,是鐵的氧化物之一。其外觀呈藍灰色粉末,化學式為FeO,由氧化態為II價的鐵與氧共價結合。它的礦物形式為方鐵礦。氧化亞鐵經常容易與鐵鏽混淆,但鐵鏽的主要成分為水合氧化鐵。氧化亞鐵屬於非整比化合物,其中鐵和氧元素的比例會發生變化,範圍從Fe0.84O到Fe0.95O。[1]
氧化亞鐵
IUPAC名Iron(II) oxide氧化鐵(II)
別名
氧化亞鐵 (ferrous oxide)一氧化鐵 (iron monoxide)
識別
CAS號
1345-25-1 Y
ChemSpider
14237
InChIKey
UQSXHKLRYXJYBZ-WPTVXXAFAB
Gmelin
13590
性質
化學式
FeO
莫耳質量
71.85 g·mol⁻¹
密度
5.7 g/cm³
熔點
1370 °C (1643.15 K)
沸點
3414 °C (3687.15 K)
溶解性(水)
不溶
危險性
主要危害
引火
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。
目次
1 製備
2 相關反應
3 結構
4 用途
5 參考資料
6 參見
7 外部連結
製備
編輯
FeO可以在隔絕空氣條件下加熱草酸亞鐵製得。
F
e
C
2
O
4
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 }
加熱後的樣品需要被冷卻以防止歧化反應的發生。[2]
整比的FeO可以通過加熱Fe0.95O與金屬鐵,在770℃和36kbar壓力條件下生成。[3]
FeO也可以在900℃條件下通過氧化鐵與一氧化碳反應(在還原焰中加熱氧化鐵)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}}}
相關反應
編輯
FeO在低於575℃的條件下具有熱不穩定性,可以歧化生成金屬鐵和Fe3O4[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可與一些元素單質反應,而被還原為鐵單質:
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可溶於鹽酸或稀硫酸,並分別生成氯化亞鐵和硫酸亞鐵。
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}
結構
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氧化亞鐵的晶體結構。__ Fe2+ __ O2−
氧化亞鐵屬於立方晶系(類似於氯化鈉晶體結構),每個鐵原子周圍連接著6個氧原子形成八面體型配位,每個氧原子周圍也以同樣的情況連接著6個鐵原子。出現非整比化合物的原因在於,由於二價鐵很容易被氧化為三價鐵,導致FeO中少量二價鐵被替換為三價鐵,占據晶格中的四面體空隙。[3]
在低於200K時,氧化亞鐵的晶體結構會發生微小變化,變為菱方,並且具有反鐵磁性。[3]
用途
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氧化亞鐵可以被用作色素,在化妝品和刺青墨水中都有應用。氧化亞鐵也應用於瓷器製作中使釉呈綠色。
參考資料
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^ 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
參見
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四氧化三鐵
氧化鐵
方鐵礦(方鐵礦)
外部連結
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氧化亞鐵的性質簡介