氧化亚铁
































































氧化亚铁



IUPAC名
Iron(II) oxide
氧化铁(II)
别名
氧化亚铁 (ferrous oxide)
一氧化铁 (iron monoxide)
识别

CAS号

1345-25-1  ✓

ChemSpider

14237

InChIKey

UQSXHKLRYXJYBZ-WPTVXXAFAB

Gmelin
13590
性质

化学式

FeO

摩尔质量
71.85 g·mol⁻¹

密度
5.7 g/cm³

熔点
1370 °C (1643.15 K)

沸点
3414 °C (3687.15 K)

溶解性(水)
不溶
危险性
主要危害
引火
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

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(wüstite)。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Fe0.84O到Fe0.95O。[1]




目录






  • 1 制备


  • 2 相关反应


  • 3 结构


  • 4 用途


  • 5 参考资料


  • 6 参见


  • 7 外部链接





制备


FeO可以在隔绝空气条件下加热草酸亚铁制得。


FeC2O4Δ__ FeO + CO↑ + CO2↑{displaystyle Fe{{C}_{2}}{{O}_{4}}{underline {underline {Delta }}}{text{ }}FeO{text{ }}+{text{ }}COuparrow {text{ }}+{text{ }}C{{O}_{2}}uparrow }Fe{{C}_{{2}}}{{O}_{{4}}}underline {underline {Delta }}{text{ }}FeO{text{ }}+{text{ }}COuparrow {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Fe0.95O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。


Fe2O3+ CO 900oC__ 2 FeO + CO2{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}}}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Fe3O4[1]


4 FeO = Fe + Fe3O4{displaystyle 4{text{ }}FeO{text{ = }}Fe{text{ }}+{text{ }}F{{e}_{3}}{{O}_{4}}}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:


Si+ 2 FeO = SiO2+ 2 Fe{displaystyle Si+{text{ }}2{text{ }}FeO{text{ = }}Si{{O}_{2}}+{text{ }}2{text{ }}Fe}Si+{text{ }}2{text{ }}FeO{text{ = }}Si{{O}_{{2}}}+{text{ }}2{text{ }}Fe


Mn+ FeO = MnO + Fe{displaystyle Mn+{text{ }}FeO{text{ = }}MnO{text{ }}+{text{ }}Fe}Mn+{text{ }}FeO{text{ = }}MnO{text{ }}+{text{ }}Fe


2P+ 5 FeO = P2O5+ 5 Fe{displaystyle 2P+{text{ }}5{text{ }}FeO{text{ = }}{{P}_{2}}{{O}_{5}}+{text{ }}5{text{ }}Fe}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。


FeO + 2HCl = FeCl2+ H2O{displaystyle FeO{text{ }}+{text{ }}2HCl{text{ = }}FeC{{l}_{2}}+{text{ }}{{H}_{2}}O}FeO{text{ }}+{text{ }}2HCl{text{ = }}FeC{{l}_{{2}}}+{text{ }}{{H}_{{2}}}O


FeO + H2SO4= FeSO4+ H2O{displaystyle FeO{text{ }}+{text{ }}{{H}_{2}}S{{O}_{4}}{text{= }}FeS{{O}_{4}}+{text{ }}{{H}_{2}}O}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. ^ 1.01.1 Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4. 


  2. ^ 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. ^ 3.03.13.2 Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition Oxford University Press ISBN 0-19-855370-6




参见



  • 四氧化三铁

  • 氧化铁


  • 方铁矿(wüstite)



外部链接


  • 氧化亚铁的性质简介





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