Оксид заліза(III)

хімічна сполука

Окси́д залі́за(III), фе́рум(III) окси́д — неорганічна сполука складу Fe2O3. Проявляє слабкі амфотерні властивості.

Оксид заліза(III)
Систематична назва Ферум(III) оксид
Інші назви Сесквіоксид заліза
Ідентифікатори
Номер CAS 1309-37-1
Номер EINECS 215-168-2
DrugBank 11576
KEGG C19424
ChEBI 50819
RTECS NO7400000
SMILES [Fe+3].[Fe+3].[O-2].[O-2].[O-2]
InChI InChI=1S/2Fe.3O
Номер Гмеліна 11092
Властивості
Молекулярна формула Fe2O3
Молярна маса 159,688 г/моль
Зовнішній вигляд червоно-коричневі кристали
Густина 5,25 г/см³ (α-Fe2O3)[1]
Тпл 1565 °C (α-Fe2O3)[1]
Розчинність (вода) нерозчинний
Розчинність (кислоти) розчинний
Термохімія
Ст. ентальпія
утворення
ΔfHo
298
-824,2 кДж/моль
Ст. ентропія So
298
87,4 Дж/(моль·К)
Теплоємність, co
p
103,9 Дж/(моль·К)
Пов'язані речовини
Інші катіони оксид заліза(II)
Інші гідроксид заліза(III)
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Оксид може існувати у трьох структурних модифікаціях — α-, γ-, δ-Fe2O3, які мають різні властивості та різні методи отримання. Модифікації мають світло-коричневий або червоно-коричневий колір. Fe2O3 широко застосовується як пігмент у виготовленні фарб (див. Сангіна), також використовується у виробництві футеровочної кераміки, цементу й магнітних стрічок.

Поширення у природі

ред.
 
Мінерал магнетит

Fe2O3 є найбільш стійкою кисневмісною сполукою заліза з тих, що зустрічаються у природі. Даний оксид поширений не лише у вільному стані, а й у складі залізних руд. До їхнього числа належать, зокрема, мінерали магнетит (FeO·Fe2O3), гематит (α-Fe2O3), лимоніт (Fe2O3·H2O) тощо.

Структура

ред.
 
Структура типу гематит

Оксид заліза(III) здатен перебувати у трьох структурних модифікаціях: α-, γ- та δ-формах. Найбільш поширеною з них є α-модифікація — оксид саме цього типу перебуває у природі у вигляді мінералів. Структуру такої модифікації має, наприклад, мінерал гематит. α-Модифікація утворюється при випалюванні заліза (за температури вище 200 °C) або мінералу піриту FeS2, а також при тривалому нагріванні оксиду у γ-формі. α-Fe2O3 є парамагнітним.

 
Структура типу корунд

γ-Fe2O3 має структуру типу корунду — мінералу оксиду алюмінію. Дана форма утворюється при низькотемпературному окисненні заліза (нижче 200 °C), при окисненні Fe3O4 або нагріванням α-форми при 300 °C (але за нагрівання вище 400 °C переходить назад у α-форму). γ-Модифікація є феромагнітною.

Модифікація δ-Fe2O3 є феромагнітною та утворюється в розчинах в результаті окиснення сполук Fe(II) лугами.

Отримання

ред.

Оксид заліза(III) отримують окисненням заліза, а також деяких його бінарних сполук, наприклад, мінералу піриту:

 
 

Іншим способом є термічне розкладання кисневмісних сполук Fe(II) та Fe(III):

 
 
  (утворюються домішки SO3)

Також оксид заліза утворюватиметься при нагріванні його галогенідів у струмені водяної пари:

 

Хімічні властивості

ред.

Fe2O3 є стійкою сполукою, він не розчиняється у воді, амоніаку (не утворює комплексні сполуки). При високотемпературному нагріванні він може розкладатися з утворенням змішаного оксиду Fe3O4

 

Оксид проявляє слабкі амфотерні властивості: розчиняється у кислотах, а також при сплавленні з лугами й іншими осно́вними сполуками утворює ферати:

 
 
 
 
 
 
 
 

Fe2O3 відновлюється воднем та оксидом вуглецю CO:

 
 
 
 
 

Застосування

ред.

Оксид заліза може використовуватися у різних галузях, в залежності від його структури. α-Fe2O3 застосовується для отримання чистого заліза, у виготовленні футеровки, цементу, а також поглинальної маси в очистці газів. γ-Модицікація використовується як складова шару магнітних стрічок.

Деякі природні різновиди Fe2O3 застосовують для виготовлення коричневої олійної фарби під технічними назвами «залізний сурик», «вохра», або «мумія».

Див. також

ред.

Примітки

ред.
  1. а б За тиску 101,3 кПа

Джерела

ред.
  • CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide. — 86th. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — ISBN 0-8493-0486-5. (англ.)
  • Реми Г. Курс неорганической химии / А. В. Новоселова. — М. : ИИЛ, 1966. — Т. 2. — 833 с. (рос.)
  • Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия: Химия металлов / В. И. Спицын. — М. : "Мир", 1972. — Т. 2. — 871 с. (рос.)
  • Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Химические свойства неорганических веществ / Р. А. Лидин. — 3-е. — М. : Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0. (рос.)
  • Химический энциклопедический словарь / И. Л. Кнунянц. — М. : Сов. энциклопедия, 1983. — 792 с. (рос.)