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Fe0.84O到Fe0.95O。[1]
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 Y
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,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。
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
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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
_
_
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Fe0.95O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。
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
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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
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
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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
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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
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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
参见
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四氧化三铁
氧化铁
方铁矿(方铁矿)
外部链接
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氧化亚铁的性质简介